MOVPE有CdTe衬底损伤层研究.pdfVIP

MoVPE用CdTe衬底的损伤层研究 王静字刘朝旺杨玉林宋炳文 昆硐物理研究所650223 l方向的谛化鬟(CdTe)衬底进行多次抛光、腐蚀· 摘要：对用于育乩盒墨汽相外延(MOVPEl生K的21 庄相同的测量条沣下．函其X射线：i晶衍射画撂曲线的争半高宽度(FⅥ协1)．研究CdTe对底的表面损伤． 关键词：CdTc损伤甚回摆曲线全半高宽度 一、引言 MOVPE工艺生艮的碲镉秉(McT)薄膜是制作红外焦平面列阵的优选材料。CdTe与 MCT有较好的晶格匹配，是外延MCT薄膜的较好讨底，MOVPE工艺对衬底表面质量有 严格要求，因衬底表面的各种缺陷以及加工过程引入的表面损伤直接影响外延薄膜的质 量。晶片表面损伤层可能由非品层、多晶层、嵌镶块层和弹生畸变层等几个层次构成，通 常直接测定晶片表面损伤有金桕、透射电子显微镜、扫描电子显搬镜和x射线衍射貌相等 方法，但各有其局限性，因抛光层厚爱隰小．往往只有几卜激米．不易准确测量。X射线 艰晶回摆曲线的FWHM对品片表面的损伤很灵敏，还因其无菠坏性和探测深度大，常常被 用来研究晶体表面损伤层。晶体袁面结掏完整性的破坏馒x射线衍射回摆曲线的FWHM宽 化，当其表面的损伤层经多次腐蚀逐层去除后．其对应的FwHM值逐渐下降。当损伤屡全 部去除后，测得的FWHM值才袁征讨底的原有质量。 二、实验 l实验设备及测量条件 实验设备：日本MACSCIENCE公司生产的MACHF21 8KW型X射线衍射仪 测量象件：Cukct，．扣I．54056A 标准的x射线双晶衍射(n，m)JUoJ布置 2样品处理 经机械研磨和抛光后的《|1CdTe(原片)在捌量显微镜X40观察表面为镜面、无划痕， 用MgO手工精抛30分钟后，更弪2％溴乙醇溶液逐次腐蚀jO秒、20砂．把此晶片分为两 值，结果见附表。洋品部分般品摆动曲线见附图。生K=出的MCT薄膜厚约10p．m，襄面光 亮，宏观平整。 三、实验结果及讨论 经步骤：、3、4处理后CdTe8·t表面没有明显的腐蚀波纹，经步骤2、3、4、5、6，7 处理后的CdTe8-2表面有明显的腐蚀波纹．在其上生氏的MCT／CdTe8—2表面不如 MCT／CdTe8一l表面光亮，测得的MCTI 铡量显微镜观察为镜面．无划痕的CdTe单晶表面其X封线反射形貌相仍有不均匀衬 度·说明其表面存在损伤层，研磨过程会导致单品表面多品化和形变织构，研磨之后的抛 光过程可以减小研磨引起的表面损伤，但不能完全去除，最后通过化学腐蚀才能去除抛光 引起的表面损伤。在实验范围内，随腐蚀时间的增加，CdTe的FWHM值逐渐下降．说明 47 箕衰萄复当逐渐去豫。但蕊嚆弛时间昀增：口，CdTe袁面也出现明显的腐蚀波纹t腐蚀波纹 变区完主王除后，1禽蚀液霹晶体羽斧K式，：市hK上=主不均≈腐蚀遵率祈致。腐蚀渡亥埙 CdTe幸寸底最好通 袁亘啦●百】目显赫蚀波哎曲CdTe·j囊J二童二的MCT。所以，MOVPE：q 至暑o．永Ⅲ驽：虫引二jT蛇j’乏苁乜二j!、 洋。÷ 】步i： 世：·i：对乏 FWH～ffaIcsec) 0．1xlmm 泵片 170-6 ： 勋t30鼍饕 1436 ； jj j慧如砂 ll3．0 CdTc j 鬲’筠靶：20砂 70．9 5 再．菇蚀20砂 45．4