从生产过程实现碲镉汞红外探测器的性能提高

摘要：

高性能碲镉汞红外探测器需要生长高质量的外延层.由于与碲镉汞具有完美的晶格匹配,体碲锌镉被认为是理想衬底.晶体材料在亚晶界缺失、位错密度、均匀锌分布和低微缺陷密度等方面实现非常高的性能,对于获得优异的图像质量至关重要.法国Sofradir公司利用自己生长的碲锌镉晶体作为衬底,以控制碲镉汞外延层的质量,从而实现高性能成像.实际上,通过掌握从原材料到焦平面阵列的整个制造链以及所有前端和后端步骤,可以改进整个制作流程.介绍了如何将最新的工艺改进转化为探测器图像质量和可靠性的提高,其重点是前端工艺(衬底和外延层).首次展示了衬底微缺陷与焦平面阵列(FocalPlane Array,FPA)图像质量之间的相关性.这得益于Sofradir公司和法国CEA-LETI研究中心之间的通力合作.对每个工艺步骤进行了大量表征(例如用于衬底检查的红外显微镜观察、位错的化学显示以及外延层的X射线双晶摇摆曲线衍射),由此完成了这种工艺的整体优化.在有效像元率和过噪声方面对图像质量进行了检测.最后,除了改进流程之外,了解每个关键步骤如何影响后续步骤并转化为最终图像质量,实现在正确的流程步骤中对单元进行划分,从而保证产量及产品质量.在中波红外和短波红外技术上,Sofradir垂直整合模型的这些优点得到了体现.

关键词：微观缺陷、位错、焦平面阵列、有效像元率、可靠性、图像质量

所属期刊栏目：40

分类号：TN213(光电子技术、激光技术)

在线出版日期：2019-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1-9