替代衬底上的碲镉汞长波器件暗电流机理!.pdfVIP

第36卷第2期 红外与毫米波学报 V01．36．No．2 2017年4月 Millim．Waves April，2017 J．Infrared 文章编号：1001—9014(2017)02—0186—05 替代衬底上的碲镉汞长波器件暗电流机理 赵真典L2。， 陈 路1， 傅祥良1， 王伟强1， 沈 ， 张彬1， 卜顺栋1， 王 高1， 杨凤1， 何 (1．中国科学院上海技术物理研究所材料与器件中心，上海扩姗昭 2．中国科学院大学，北京100049) 摘要：基于暗电流模型，通过变温Ly分析长波器件(截止波长为9～10灿m)的暗电流机理和主导机制．实验对比了 不同衬底、不同成结方式、不同掺杂异质结构与暗电流成分的相关性．结果表明，对于B+离子注入的平面结汞空位 n+一on—p结构，替代衬底上的碲镉汞(HgcdTe)器件零偏阻抗(R)在80K以上与碲锌镉(cdznTe)基碲镉汞器件结 阻抗性能相当．但替代衬底上的HgcdTe因结区内较高的位错，使得从80 K开始缺陷辅助隧穿电流(，。)超过产生 复合电流(，。)，成为暗电流的主要成分．与平面n+一on—p器件相比，采用原位掺杂组分异质结结构(DLHJ)的p+一 on-n台面器件，因吸收层为n型，少子迁移率较低，能够有效抑制器件的扩散电流．80K下截止波长9．6“m，中心 n·cm2，零偏阻抗较n—on—p结构的CdznTe基碲镉 距30斗m，替代衬底上的p+一on—n台面器件品质参数(R。A)为38 汞器件高约15倍．但替代衬底上的p+一on．n台面器件仍受体内缺陷影响，在60K以下较高的，I。成为暗电流主导成 分，其％A相比CdZnTe基n+一on-p的HgCdTe差了一个数量级． 关键词：碲镉汞；红外焦平面；长波；替代衬底；暗电流 中图分类号：0472+．4文献标识码：A DarkcurrentmechaIIisminlong—waVelength iI心areddetectorsonalternatiVesubstrates HgCdTe zHA0 CHEN Fu WANG SHEN zhen—Dianl，n， Lul， Xiang．Lian91， Wei．Qian91， Chuanl， ZHANGBU WANG YANG HE“1 Binl， Shun—Don91， Ga01， Fen91， (1．CenterofMaterialsand InstituteofTechnicaI Devices，Shanghai Physics， Chinese of AcademySciences，Shanghai200083，China； ofChinese of 2．university AcademySciences，Beijing100049，Chjna) darkcurI．entcharactedsticsof were for of Abstract：The HgCdTeanal