硅基衬底碲镉汞液相外延的生长方法及专用石墨舟

摘要

本发明公开了一种硅基衬底碲镉汞液相外延的生长方法，该方法的特征在于：先在Si/CdTe复合衬底外生长一层SiO₂覆盖层，然后采用恒速降温和分步冷却相结合的方式生长HgCdTe外延薄膜。其有益效果在于：SiO₂覆盖层能够很好的起到保护衬底表面不被粘污，同时还能起到隔绝Si与熔融母液的接触。生长方法的改进一方面可以避免很薄的缓冲层发生回熔，另一方面也减少了生长母液与Si/CdTe衬底接触的时间，有效地控制Si溶解，满足了红外焦平面器件要求的具有一定性能的长波HgCdTe材料。

主权项

1.一种硅基衬底碲镉汞液相外延的生长方法，其步骤如下：§A.复合衬底的制备采用分子束外延方法在(211)晶向硅衬底上生长厚度为5um-8um的CdTe缓冲层；其特征在于：再在CdTe缓冲层上利用磁控溅射技术生长一层250nm-300nm的SiO2覆盖层；然后将上述衬底按石墨舟的底板的凹槽(4)尺寸进行切割；再用磁控溅射技术在Si/CdTe复合衬底的Si表面上生长一层250nm-300nm的SiO2覆盖层；再用氢氟酸缓冲液将CdTe表面生长的SiO2覆盖层腐蚀出生长HgCdTe外延薄膜的窗口，窗口距离Si/CdTe复合衬底表面边缘1.5mm～2mm；§B.HgCdTe外延薄膜的生长外延薄膜采用水平推舟液相外延生长，将上述§A制备好的Si/CdTe复合衬底放入石墨舟底板的凹槽(4)内，HgCdTe母液放入石墨舟滑块的凹槽(3)内，在复合衬底与HgCdTe母液接触前，同时对其加温到490℃，然后以恒定的速率0.1-0.2℃/min降温至HgCdTe液相线温度以下5℃，然后推动滑块，使滑块凹槽(3)的中心点与底板凹槽(4)的中心点重合，母液完全覆盖在复合衬底的生长窗口上，再以恒定的速率0.1-0.2℃/min降温生长外延薄膜，直至外延生长结束，生长总时间不超过20min。