碲镉汞液相外延系统生长起始温度的精确控制方法

摘要

本发明公开了一种碲镉汞垂直液相外延工艺中的起始生长温度精确控制方法，其特征是：在预生长之前增加一个二次降温过程，保证预生长温度高于生长温度并在一个允许范围内；在母液温度接近需要控制的开始生长温度前进行一次尝试性的短时间生长，观察样品架温度的变化情况来决定正式开始生长的时机。该方法的优点是：可以精确控制碲镉汞垂直液相外延系统的起始生长温度，既不会因为碲锌镉衬底过分回融导致生长组分偏高，也不会因为起始生长温度过低，导致样品架和衬底表面严重疯长，影响外延层的质量和外延的成品率。

主权项

一种碲镉汞垂直液相外延过程中的起始生长温度精确控制方法，共包括，升温至均匀化阶段、母液均匀化阶段、降温阶段、降温后平衡阶段、预生长阶段、正式生长阶段和生长后快速冷却阶段7个步骤，其特征在于：在降温阶段(3)中减少降温幅度，温度控制在高于碲镉汞生长开始温度5～15℃；在降温后的平衡阶段(4)后增加两个新的过程，即第二降温阶段(8)和第二降温后平衡阶段(9)，所述的第二降温阶段(8)是一个温度微调的阶段，温度控制在高于碲镉汞生长开始温度的2～14℃范围之间；所述的第二降温后平衡阶段(9)的平衡后温度控制在高于碲镉汞生长开始温度的1～3℃之间；在预生长阶段(5)进行一次碲镉汞生长试温，所述的预生长阶段(5)进行一次碲镉汞生长试温的方法如下：将装有衬底样品架浸入母液等待30秒钟左右，观察样品架温度变化情况，待通过样品架内热电偶获得的温度与母液温度相同后根据样品架温度高于、等于或者低于母液温度三种情况确定何时开始生长；当样品架温度高于或等于母液温度时，直接将样品架提起，等待样品架的温度降至生长温度开始生长即可，当样品架温度低于母液温度时，样品架温度会上升，如果温度上升幅度为t℃，那么在试插完毕后将样品架提起，等待样品架温度低于设定的开始生长温度t℃后将样品架插入母液开始正式生长。