HgCdTe组分异质结的生长与表征
短波红外InGaAs探测器功能简析
红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波，波长在0.75～1000μm之间，其在军事、通讯、探测、医疗等方面有广泛的应用。
目前对红外线的分类还没有统一的标准，各个专业根据应用的需要，有着自己的一套分类体系。
一般使用者对红外线的分类为（1）近红外(NIR, IR-A DIN)：波长在0.75～1.4μm；（2）短波红外(SWIR, IR-B DIN)：波长在1.4～3μm；（3）中波红外(MWIR, IR-C DIN)：波长在3～8μm；（4）长波红外(LWIR, IR-C DIN)：波长在8～15μm；（5）远红外(FIR)：波长在15～1000μm。
根据Maxwell电磁方程，红外线在空气等物质内部和界面传播会发生吸收、反射和透射等，其中吸收是影响传播的最主要因素。
空气中的一些气体分子如CO2、H2O等有着与其物质分子结构相对应的特征吸收谱线，对某些波长的红外线产生强烈地吸收，而对另外一些红外线则不产生吸收，从而表现出很高的透射率。
大气中对红外辐射吸收比较少的波段称为“大气窗口”，主要包括三个：1～3μm，3～5μm，8～14μm，图1描述了红外线在大气中传播的透射曲线。
红外探测器从1800年英国W. Herschel发现红外线到现在已有二百多年历史。
人们通过不断地技术开发和创新，使红外应用从军事国防迅速朝着资源勘探、气象预报、环境监测、医学诊治、海洋研究等关系到国计民生的各个领域扩展。
在这些应用中红外探测又显得特别重要，因为要更好地研究红外线必须先对其进行探测。
理论上任何形态的物质只要在红外辐射作用下发生某种性质或物理量的变化，都可以被用来进行红外探测。
目前来说按照工作机理不同, 红外探测器常被分为热探测器和光子型探测器。
热探测器利用红外光的热效应及材料对温度的敏感性来测量红外辐射，其原理是热敏材料吸收红外光后温度升高，利用材料的温度敏感特性将温度的变化转变为电信号。
目前主要利用温差电效应、热释电效应、金属、气体等热胀冷缩现象、超导体在Tc附近升高温度电阻急剧变化等等。
n-on-P长波HgCdTe光伏器件的一种光谱现象解释
Ｈ Ｃ Ｔ ）或者 价带 （ ｇ ｄｅ ｐ型 Ｈｇ ｄ ｅ ，发 生简并 。此 时 ＣＴ）
有 效状 态密 度 ； 为 Ｂ ｌ ｍａ ｎ常数 ； 为温 度 ； ｏｔ ｎ ｚ 为禁 带 宽度 ；
ＹＵ ＡＮ ｈｏ ｚ ｎｇ， ＺＨＡ Ｎ Ｇ ｎｇ， Ｋ ＡＮ Ｇ ｏ ｇ， ＨＡ Ｎ — ｈｏ ｇ Ｓ ｕ・ｈａ Ｐｅ Ｒ ｎ Ｆｕ ｚ ｎ
（ ｎ ｎ ｓ ｔｔｏ ｓ ｓＫ ｎ ｎ ５ ２ ３ Ｃ ｉ ） ＫｕｍｉｇＩ ｔｕｅ ｆＰ ｉ ， ｕ ｍｉ ６ ０ ２ ， ｈｎ ｎｉ ｃ ｇ ａ
摘要： 在对 ｎ ｎ 长波 Ｈ Ｃ Ｔ 光伏器件光谱测试 中， —． ｏＰ ｇ ｄｅ 发现对于前照式型器件， 光谱在中短波 区有时会 出现一个小峰。通过叠加原理的方式理论计算分析认为这是 由于 ｎ区的 ＢＭ 效应和量子效率导致的。 —
关键词：碲镉汞；Ｂ Ｍ 效应；量子效率；相对响应光谱；理论计算 —
ｔ ｅｐ ｎｏ ｅ ｏ ｓｔ ｅＢ— ｆｅ ｔａ ｄ ｑ ａ ｔ ｆ ｃｅ ｃ ｆｎ ｒ ｇｉ ． ｈ ｈｅ ｍ ｎ ｎ ｉ ｈ Ｍ ｅ ｃ ｎ ｕ ｎ ｕｍ ｅ ｉ ｉ ｎ ｙ ｏ ｅ ｏｎ
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｙ ｒ ：Ｈｇ Ｔｅ，Ｂ— ｆｅ ｔ ｕａ ｕｍ ｆ ｃｅ ｃ Ｃｄ Ｍ ｅ ｃ ，ｑ ｎｔ ｅ ｉ ｉｎ ｙ，ｒ ｌｔｖ ｐ ｃｒ ｌ ｅ ｐｏ ｓ ｅ ａｉ ｅ ｓ ｅ ｔａ ｓ ｎ ｅ，ｔ ｅ ｒ ｔ ａ ａｃ ｌ ｔｏ ｓ ｒ ｈ ｏ ｅｉ ｌ ｌｕ ａ ｉ ｎ ｃ ｃ
引言
目前长波 高性 能 ｎｏ — Ｃ Ｔ —ｎＰＨｇ ｄ ｅ光伏 型探 测器 的
分子束外延法及离子束溅射法生长CdTe和HgCdTe膜的比较
１ ９ 年第 ２期 ９１
红 外 与激光 技术
一 ３ ５
／
／
分子 束 外 延 法及 离 子束 溅 射 法
。
， ｒ
生长 Ｃ Ｔ 和 Ｈ Ｃ Ｔ 膜的比较 ｄ ｅ ｇ ｄｅ 和
氏 ．
主 题词
分 子 柬 外 延
离 子 柬 溅 射
二 、 实 验 技 术
（ ） 分 子 束 外 延 生 长 一
本 研究 工 作 中 生 长 的 所 有 Ｉ Ｓ 、 Ｃｄ 和 Ｈｇ Ｔｅ ， 都 是 在 ＶＧ一 ０ 真 空 发 生 器 ｎｂ Ｔｅ Ｃｄ 层 ８Ｈ
分 子 束 外 延 装 置 中制 备 的。 ＩＳ ｎ ｂ薄 膜 生 长 需 要 元 素 铟 和 锑 源 的蒸 发 。 Ｃｄ ｅ薄 膜 是 用 单 个 Ｔ 扩 散 源 蒸 发 得 到 。 Ｈｇ Ｔｅ薄 膜 制 备 使 用 了 汞 、 碲 和 碲 化 镉 三 个 源 。 通 过 调 整 ＣｄＴ Ｃｄ ：ｅ相 对比率，也即相对变动碲源 的温度 （ 固定 Ｃ Ｔ ｄ ｅ流 量 ） 来 控 制 合 金 的 组 分 。 衬 底 包 括 离 子 清 洗 和 Ｍ ＢＥ生 长 的 （ ０ ）Ｉ Ｓ ０ １ ｎ ｂ和 Ｃｄ Ｔｅ薄 片。 在 某 些 沉 积 之 前 和 沉 积期 间进 行 了 原 位
本 文的主 要 目的是， 专门参 考在 我们 这些实验室 Ｊ 和其他 别处 ｌ 对外延质 量、薄膜 ｌ
组 分 和 电 学 特 性 的 控 制 和 最 佳 化 方 面 的 最 新 进 展 ， 评 述 Ｍ Ｂ 生长 Ｃｄ Ｅ Ｔｅ和 Ｈｇ Ｔｅ 的 Ｃｄ 膜
现 状 。 本 文 也 讨 论 了 在 离 子 束 溅 射 Ｃｄ 、 Ｈｇ Ｔｅ Ｘｅ和 Ｈｇ Ｔ Ｃｄ ｅ膜 方 面 的 最 新 结 果 ｌｌ】 就 】”。 ｌ Ｍ Ｂ 和 离 子 束 溅 射 方 法 的 主 要 方 面 进 行 了 比 较 ， 井 认 为 离 子 束 方 法 可 以 有 助 于 消 除 Ｅ ＭＢ Ｅ的 某 些 局 限 性 。
【国家自然科学基金】_液相外延_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
推荐指数 4 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6
科研热词 液相外延 表面缺陷 碲镉汞外延材料 碲镉汞 垂直浸渍外延 半导体技术
推荐指数 2 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词 载流子迁移率 载流子浓度 磁输运 形成能 化学势 动力学能级 hg_(1-x)cd_x》te hg1-xcdxte
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词 碲镉汞 电学性质 液相外延(lpe) 光学性质 inas/inassb 霍尔效应 隧道谱 银 纳米晶 激活退火 晶种介导生长 扫描隧道显微镜 多面体 反弱局域效应 双层模型 二维电子气 hgcdte as掺杂
推荐指数 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
2013年 科研热词 推荐指数 纵向组分分布 2 响应光谱 2 选择液相外延 1 退相干时间 1 表面等离子体共振 1 荧光 1 自旋-轨道耦合 1 聚丙烯 1 纳米晶 1 种子介导液相外延生长 1 碳纳米管 1 碲镉汞 1 石墨烯 1 甚长波 1 热化学气相沉积 1 液相外延,原子力显微镜 1 横向组分波动 1 晶体相场模型 1 性能 1 形核长大 1 弹塑性变形 1 异质结构 1 外延生长 1 复合材料 1 变面积 1 反局域 1 制备 1 光传输模型 1 二类量子点结构 1 i-v曲线 1 hgcdte红外探测器 1 hgcdte液相外延薄膜 1 gasb量子点 1 gaas 1
单层mose2-wse2平面异质结的可控生长及表征
单层mose2-wse2平面异质结的可控生长及表征单层MoS2-WSe2平面异质结是一种具有应用潜力的纳米器件，它具有优异的电学、光学性能和垂直晶须的生长方式。
下面是关于其可控生长和表征的详细内容：
1. 可控生长
单层MoS2-WSe2平面异质结的可控生长可以通过化学气相沉积（CVD）和分子束外延法（MBE）等技术来实现。
其中CVD法的步骤如下：
- 制备底片：将SiO2-Si底片清洗干净，并用氧化铝在表面形成一个厚度为300 nm的缓冲层。
- 沉积MoS2和WSe2：把MoO3和WCl6固体粉末溶解在一定比例的DMF中制备出前驱体溶液，将该溶液注入石英管中，并在氢气的保护下进行预热，接着升高温度至800°C左右，使得前驱体分解生成MoS2和WSe2晶体。
- 增长异质结：在MoS2和WSe2生长的过程中，通过调节MoO3和WCl6的比例，可以控制MoS2和WSe2的生长速率，从而实现单层MoS2-WSe2平面异质结的可控生长。
2. 表征
单层MoS2-WSe2平面异质结的表征可以通过多种技术实现，包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱和光电子能谱等。
其中，拉曼光谱是表征单层MoS2-WSe2平面异质结最为常用的方法。
- 拉曼光谱：单层MoS2-WSe2平面异质结的拉曼光谱呈现出明显的峰位和波形变化，相关参数如下：
- MoS2层的E12g'峰位约为385 cm^-1；
- WSe2层的A1g峰位约为250 cm^-1；
- MoS2-WSe2平面异质结呈现出额外的跃迁和结晶强度；
通过以上的可控生长和表征方法，可以制备出具有优异性能和应用潜力的单层MoS2-WSe2平面异质结。
碲镉汞分子束外延材料生长工序简介
碲镉汞分子束外延材料生长工序简介碲镉汞（HgCdTe）分子束外延（MBE）材料即在分子束外延系统中生长的HgCdTe薄膜材料。
全世界商用的分子束外延系统有多个公司的多种型号，但基本配置大同小异。
这里介绍法国Riber公司的RIBER 32P 3英寸分子束外延系统，该套系统主要由一个预处理室、一个过渡室、一个生长室组成。
预处理室用于完成衬底的进样和预先除气；过渡室用于样品的传递或暂存；在生长室中则主要完成样品的高温脱氧、缓冲层的生长和HgCdTe薄膜材料的外延。
进样室和过渡室采用溅射离子泵，真空度可以达到10-10Torr。
由于Hg材料的特殊性质，生长室的真空靠低温泵和冷阱来维持，外延生长时真空度保持在10-9Torr 的水平。
生长室的装置如图1所示，主要包括束源炉、液氮冷却系统、衬底加热装置、真空检测系统以及束源炉和衬底的温度监测控制系统。
样品架具有旋转机构，以保证外延材料组分和厚度的均匀性，其中心位置装有非接触式测温热电偶，另外在样品架的对面装有红外辐射测温仪用的窗口。
在生长过程中主要依靠热电偶和红外测温仪进行精确的衬底温度测量。
样品的装片方式采用3英寸无In衬底架，由于衬底为红外透明材料，测温仪受到衬底加热器的热辐射干扰，无法获得衬底材料表面的真实温度，这时介于样品和加热器之间的热电偶测量信号将发挥重要的温度测量和指导温度控制的作用。
生长所用的主要源材料为高纯的Hg(7N)，Te(7N)，CdTe(7N)。
超高真空环境结合高纯源材料，保障2了其他材料杂质含量较少，避免了引入不必要的杂质掺杂。
图1 生长室装置示意图HgCdTe外延材料的生长工艺分子束外延生长工艺按时间顺序可以主要分为三个部分：衬底的预处理，装片工艺，HgCdTe生长条件的控制，后道工艺和材料评价。
每一部分又由许多道更小的工序步骤组成。
●衬底处理工艺一般包括衬底的选片、抛光、清洗、腐蚀等环节，根据衬底材料的不同其处理方式也有一定区别。
材料科学中的异质结研究
材料科学中的异质结研究异质结是材料科学中经常研究的一个重要领域。
随着现代科技的发展，我们对于异质结材料的研究和应用也变得越来越深入。
本文将简要介绍异质结的概念、分类、制备方法和应用领域。
一、异质结的概念异质结是由两种或两种以上不同的材料组成的结构，在这些材料的交界面上形成的一种特殊结构。
异质结具有独特的物理、化学和电学特性，具有广泛的应用领域，包括太阳能电池、LED、激光器、高速晶体管等。
二、异质结的分类根据材料的性质和结构，异质结可以分为以下几种：1. 纵向异质结：由两种或两种以上材料按照垂直于器件面的方向交替堆积而成。
2. 横向异质结：由两种或两种以上材料在器件面方向交替堆积而成。
3. 膜层异质结：将多种材料按照一定顺序或周期性地沉积在基板上，形成的多层结构。
4. 核－壳异质结：以一种纳米颗粒为“核”，另一种材料在其表面上沉积，形成核－壳结构。
5. 点阵异质结：两种或两种以上材料按照一定的顺序和空间排列方式交替排布而成。
三、异质结的制备方法现代材料科学中，制备异质结有各种不同的方法，包括物理方法、化学方法和生物方法等。
1. 物理方法物理方法主要包括物理沉积、分子束外延、熔冷法、物理气相沉积等方法。
这些方法具有制备高质量异质结的优点，但是成本较高，需要相对复杂的设备和条件。
2. 化学方法化学方法包括化学气相沉积、溶胶－凝胶法、溶液沉积等方法。
这些方法相对简单、灵活，成本较低，适用范围也更广。
3. 生物方法生物方法主要是利用生物学特性来制备异质结材料，包括生物矿化、生物还原和生物合成等。
这些方法能够在常温下在生物环境中制备高质量的异质结，具有很高的应用潜力。
四、异质结的应用领域异质结的应用领域非常广泛，包括能源、信息、生物医学等方面。
1. 能源随着全球对于清洁能源需求的增加，太阳能电池和LED等器件的发展越来越受到重视。
异质结材料具有很好的光、电、热性质，非常适合制备高效太阳能电池和LED等设备。
【国家自然科学基金】_半导体异质结_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
53 54 55 56 57 58 59
2011年 科研热词 推荐指数 异质结 3 异质结双极晶体管 2 高电子迁移率晶体管 1 面阵 1 非均匀发射极指间距结构 1 锗硅异质结晶体管 1 铝镓氮/氮化镓 1 钙钛矿 1 金属氧化物 1 量子输运 1 退火温度 1 过渡层 1 表面处理 1 自旋轨道耦合 1 自支撑金刚石 1 能级分布 1 耗散功率 1 缺陷 1 综述 1 结温 1 紫外探测器 1 稳定性 1 离子注入 1 硅衬底 1 硅基键合技术 1 电荷产生层 1 电致发光 1 电抗反馈 1 环境温度 1 热稳定性 1 热电正反馈 1 热电反馈模型 1 热学性能 1 混合集成 1 氧化锌 1 欧姆接触 1 有机半导体异质结 1 有机/无机异质结 1 掺杂浓度 1 探测器 1 太阳盲 1 多子带模型 1 增益平坦化 1 基区重掺杂 1 固相外延 1 叠层有机发光二极管 1 半导体物理学 1 半导体异质结 1 功率效率 1 光伏性能 1 低噪声放大器 1 二维电子气 1
科研热词 异质结 二维电子气 氮化镓 高电子迁移率晶体管 飞秒激光 长波hgcdte器件 金属酞菁 金属/半导体 逆压电效应 过热电子 载流子注入 超快电子转移 超品格 超原胞法 自旋翻转散射 自旋注入效率 自旋 能带 线有限尺寸 有机场效应晶体管 有机半导体 暗电流 数字递变超晶格 探测器 扫描电容显微技术 性能 弛豫 异质结构 异质结带阶 少子寿命 多模干涉 固态阴极射线发光 制备 分子束外延 全内反射 光开关 光响应率 光催化 光伏型红外探测器 二次离子质谱 一维纳米材料 ⅲ族氮化物半导体 zn扩散 sio_2二次特性 sb/as交换反应 ingaas gan/aln
高性能的短波红外半导体光电探测器研究共3篇
高性能的短波红外半导体光电探测器研究共3篇高性能的短波红外半导体光电探测器研究1短波红外半导体光电探测器是一种能够检测0.9-2.5微米范围内的红外辐射的探测器。
该探测器具有响应速度快、信噪比高、灵敏度高等优点，广泛应用于安防监控、无人机导航、夜视设备等领域。
而如何提高短波红外半导体光电探测器的性能一直是研究领域关注的问题。
本文将重点探讨提高短波红外半导体光电探测器性能的关键技术。
1. 半导体材料半导体材料是短波红外半导体光电探测器中最重要的组成部分。
当前广泛使用的半导体材料有InGaAs、HgCdTe、InAs/GaSb等。
其中，HgCdTe是应用最广泛的材料之一，但是其制备成本较高，且需要满足高纯度要求，生长技术限制研究。
因此，研究人员也提出了其他材料的选择。
例如，InAs/GaSb由于其独特的能带结构，具有更好的性能。
通过合适的掺杂可以调节半导体材料的带隙，以得到不同响应波段的光电探测器。
2. 硅基短波红外探测器通常情况下，短波红外光电探测器使用的材料是HgCdTe和InGaAs。
但是，硅基短波红外探测器也被广泛研究。
硅基短波红外探测器使用先进的微电子工艺制造，可以实现光电探测器的微缩尺寸和集成化设计。
此外，硅基材料的价格相对较低，具有较高的生产工艺稳定性，克服了HgCdTe和InGaAs等材料的缺点。
虽然硅基材料光子能量低，但是它可以通过红外吸收增强层实现波长转换。
因此，硅基短波红外探测器在未来有望成为光电探测器中的新宠。
3. 外加电场和极化层在短波红外半导体光电探测器中，外加电场和极化层是提高光电转换效率和响应速度的最佳选择之一。
外加电场可以提高载流子产生和收集的速度，进而提高探测器的响应速度。
极化层则可以帮助将光子能量转移到载流子。
通过掺杂极化层，可以在探测器中形成更多的电荷的势能梯度，提高载流子的产生效率。
4. 低噪声前置放大器在实际的应用中，环境噪声对光电探测器的影响较大。
为了减少噪声影响，通常会采用低噪声前置放大器，以获得更高的信噪比。
异质结 science 光催化-概述说明以及解释
异质结science 光催化-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述随着社会的发展和环境问题的日益突出，寻找一种高效、可持续的能源和环境治理手段成为了科学家们的共同关注。
在这方面，光催化技术作为一种有巨大潜力的技术，逐渐引起了广泛的关注和研究。
光催化技术借助于光能的转化和利用，通过光生电子-空穴对的产生和利用，实现了一系列的能源转化和环境治理过程。
其中，异质结在光催化中具有重要作用。
异质结由两种或多种不同材料的界面组成，通过在界面上形成能带偏差，从而实现光生电子-空穴对的高效分离。
这种异质结的能带偏差使得光生电子和空穴有利于在异质结界面上进行化学反应，达到了光催化技术的高效转化。
光催化技术在环境治理领域的应用广泛，如水污染治理、VOCs处理、二氧化碳减排等。
而异质结在其中的作用是不可忽视的。
通过合理设计和调控异质结的结构和组分，可以实现对特定污染物的高效降解和转化，从而达到环境净化的目的。
此外，对于能源转化领域而言，光催化技术也具备巨大的潜力。
通过利用太阳能等清洁能源，光催化技术可以实现水分解产氢、太阳能电池等能源转化过程。
而异质结的引入，可以进一步提高光催化材料的光吸收和电子传输效率，实现光催化过程的可持续和高效转化。
综上所述，异质结在光催化中具有重要作用，通过其独特的能带结构和界面特性，实现了光生电子-空穴对的高效分离和利用。
因此，深入研究异质结在光催化中的应用以及其调控机制，将为环境治理和能源转化领域的发展提供新的思路和解决方案。
在本文接下来的部分，将介绍光催化技术的原理和异质结的相关研究进展，以期为读者带来全面而深入的了解。
文章结构部分的内容可以编写如下：1.2 文章结构本文主要分为三个部分，包括引言、正文和结论。
引言部分主要介绍本文研究的背景和意义，首先概述了异质结科学和光催化技术的研究现状以及其在环境治理、能源转化等领域的重要性。
接着，简要说明了本文的结构，即分别介绍异质结的基本概念和光催化的原理，然后探讨异质结在光催化中的应用，并对未来的发展进行展望。
【国家自然科学基金】_纵向组分分布_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
科研热词 阈值电压 长江口 量子阱 运移过程 覆盖区 西湖凹陷 空穴面密度 磁化率 碳稳定同位素 碳矿化 矿床 盐沼 白音诺尔矿区 电容成像法 生烃母质 煤系烃源岩 热学特性 温度分布 显微组分 成矿预测 多指功率sige hbt 多孔介质 增益特性 土壤剖面 元素纵向迁移 介电常数 东海陆架盆地 sige p型场效应管 nacl溶液 ge组分分布
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
科研热词 纵向组分分布 响应光谱 陆相天然气 运移相态 视频图像 裂缝扩展 花岗岩 热稳定性 气源 横向组分波动 扩展有限元法 天然气成因 四川盆地 发射极指间距渐变技术 光传输模型 sige异质结双极晶体管 hgcdte红外探测器 hgcdte液相外延薄膜 ge组分分布
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7
科研热词 酸性矿井水 液相外延 有限元法 数值模拟 地下水 双层组分异质结 hgcdte
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6
科研热词 自生伊利石 焉耆盆地 流体包裹体 油气成藏期 均一温度 同位素测年
推荐指数 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4
科研热词 宜兴市 多环芳烃 土壤剖面 南京市
InGaAs 材料
常识：近红外波段 0.78-3μm，中红外波段 3-6μm，中远红外波段 6-20μm，远红外波段 20-1000μm。
粗略地认为有 1~3μm、3~5μm 和 8~14μm 三个大气窗口短波红外是指 1~3μm 波段的红外辐射.，其广泛存在于自然界中1.探测材料的比较InSb 和 InAs: 材料禁带宽度较小，都是窄禁带半导体，探测器性能稳定，但室温条件下暗电流很大，探测率较低，需要低温制冷进行工作.HgCdTe :HgCdTe 材料制备的红外探测器在短波红外波段也有较好的性能。
但是HgCdTe 材料也存在一些局限性：在短波红外波段，Hg 组分较大，材料生长难度较大，均匀性较难控制；HgCdTe 材料的本征缺陷浓度较高，在温度较高或辐射的作用下性能不稳定；HgCdTe 材料存在严重的隧道效应，必须工作在低温致冷条件下，以抑制热噪声，才能达到良好的红外探测效果（最优短波红外材料）InGaAs:三元化合物 In1-xGaxAs 是 III-V 族的赝二元系、直接带隙的半导体材料可由 InAs 与 GaAs 以任何配比形成。
，InxGa1－xAs 材料为闪锌矿立方晶体结构如图 1.3.1 所示，随着组分 x 的变化，其晶格常数从 GaAs 的5.6533Ǻ 变化到 InAs 的6.0583Ǻ，禁带宽度从 1.43eV 变化到0.35eV，相应的，截止波长从 0.87μm 变化到 3.5μm，很好的覆盖了 1-3μm 的大气窗口，因此是制备短波红外探测器的合适材料。
In1-xGaxAs 材料具有高迁移率、良好的抗辐照特性等优点，而且 InGaAs 材料制备技术非常成熟，包括气相外延、液相外延、金属有机化合物化学气相淀积、分子束外延技术等，可以生长出高质量的 InGaAs 外延材料。
因此 InGaAs 探测器是小型化、低成本和高可靠性的短波红外探测系统的最佳选择之一。
2. InGaAs器件：采用ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ材料的探测器有很多，如ＩｎＧａＡｓ光伏探测器，伏探测器，有时也称ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓＰＩＮ探测器。
横向集电型HgCdTe红外探测器
就 像这种 Ｈ Ｃ Ｔ 探测器 列 阵那 样， ｇ ｄｅ 通过适
金 属 互 连
图 １所示 为这 种 探测 器 的基本 双层 平面 异 质结 构 。这 种结 构 的一个 重要 方 面是一 种平 面 Ｐ型掺 杂 ／ ｎ型掺 杂器 件几 何结 构 ，该结 构 中的
一
层 窄带 隙基 层 （ 有源器件 层） 上有一层 宽带隙
高 国龙 供 稿
它们 之间相 隔 约一 个 少数 载流子 扩散 长度 的距 离，而 且 它 们是通 过 欧姆 电极并 联 的。根 据这
便 携 式 机 载 多光 谱成 像 系统
美 国密 西 西 比州斯 坦 尼斯 空 间中 心的研 究
考 目标 了
人 员最近 研 制 了一 台便携 式机 载 多光谱 成像 系
为每个探 测器 提供一 个大 的并 且含 有一个 或 多 个结 的光敏 面积 。图 ２显示 了常规 双 层平 面异
图 １ 基 本 双 层 平 面 异 质结 构 中的 一 个 № Ｃ Ｔ ｄ ｅ光
质结 构 集 电构 造形式 与这 种横 向集 电构造 形 式
的 区别
电探测器， 这是用一种能够最大限度减少污染的工 艺制备的
结面 积 。每 个 探测 器 像元 内所 包 含 的不 是 一个
二极 管而是几个 二极管 ， 这些 二极管为 植入管，
种 方法 进行 设计 和 制备 ，不 仅可 以使 探 测器 的
光 学探 测面 积 比 电结 面 积大一 个 数量 级 ，而且 还 可 以获 得 降低 暗 电流 、使 电阻 变得 比较 大和 使 电容变 得 比较小 的好 处
一
图 ２ 横 向集 电可 以 为 给 定 的光 学 探 测 面积 提 供
氮化碳异质结的表征 解释说明以及概述
氮化碳异质结的表征解释说明以及概述1. 引言1.1 概述氮化碳异质结作为一种新型的二维材料，在过去几年中引起了广泛的关注和研究。
其特殊的结构与性质使其在电子学、光学和能源领域具有巨大的潜力。
由于氮原子和碳原子的不同排列方式，氮化碳异质结呈现出丰富多样的结构，如二维平面、一维纳米带以及零维量子点等。
同时，它还具有较宽的能带隙、优异的电子输运性能以及较高的热稳定性，这些特点使得它在纳米电子器件和传感器方面具有很高的应用价值。
1.2 文章结构本文将对氮化碳异质结进行全面而深入地探讨。
首先，在第2部分中，我们将介绍氮化碳异质结的表征方法。
这包括理论基础、实验方法以及表征技术等方面。
第3部分将解释说明氮化碳异质结的物理原理，并分析其特性与性能。
最后，在第4部分中，我们将总结主要发现与结果，并展望未来在氮化碳异质结领域的研究方向与应用前景。
1.3 目的本文旨在对氮化碳异质结进行全面系统的介绍与分析，希望通过本文的阐述，读者能够了解到氮化碳异质结的表征方法、物理原理以及其在纳米电子器件和传感器等领域的应用前景。
同时，我们也希望通过本文的撰写能够促进相关研究领域的学术交流与合作，推动氮化碳异质结技术的发展与应用。
2. 氮化碳异质结的表征2.1 理论基础氮化碳异质结是由氮化碳材料构成的结构，在进行表征之前，我们需要了解一些相关的理论基础知识。
首先，氮化碳属于二维材料家族，具有类似于石墨烯的六角晶格结构。
其晶格中同时存在碳和氮原子，形成了C-N键。
此外，氮化碳还具有良好的机械强度、优异的导电性能以及较高的耐腐蚀性。
2.2 实验方法在对氮化碳异质结进行表征时，我们可以采用多种实验方法来获取相关数据和信息。
例如，常见的实验方法包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及X射线衍射（XRD）等。
这些实验方法能够提供关于样品表面形貌、晶体结构和组分等方面的详细信息。
2.3 表征技术除了实验方法外，还存在一些特定的表征技术用于对氮化碳异质结进行更深入的分析。
材料学中的异质结和界面
材料学中的异质结和界面材料学是研究物质结构、性质和应用的学科，是现代科技的基石之一。
在材料学中，异质结和界面是两个常见的概念。
异质结是两种不同材料交界处的结构，而界面是指两个相邻体积的界面。
异质结的形成异质结的形成是由于不同材料的化学、物理性质和结构上的不同而导致的。
不同材料之间的差异会使得它们的能带结构不同，从而导致它们在交界处形成电场，产生电荷转移和行为变化。
这些变化会改变材料的物理和化学性质，影响它们的性能和应用。
例如，当半导体材料与另一种材料相接触时，它们在交界处形成一个异质结。
在异质结中，由于能带结构的改变，一些自由电子和空穴会被限制在一个能带范围内，从而产生强烈的电场。
这种电场可以被应用于太阳能电池和发光二极管等器件中。
界面的作用界面是材料学中重要的概念之一，它通常是两个材料之间的分界面或者是两个不同成分的相之间的分界面。
界面的存在可以使材料具备一些新的性能，在研究材料热力学和物理性质时起着重要的作用。
例如，金属与插层化合物的界面可以产生新的有效质量和态密度，这可以改变材料的电子结构和导电性能。
在光学设备中，光学薄膜是一种被广泛利用的界面。
在光学薄膜中，不同材料之间的界面可以实现光的反射或透过，在光学设备中扮演重要的角色。
结构调控的过程在现代材料学中，异质结和界面的研究是一个重要的方向。
通过研究异质结和界面的形成、性质和作用机制，可以实现材料的结构调控。
结构调控是材料设计和制备中的一个重要过程，可以使材料具备更好的性能、更高的可靠性和更广泛的应用。
例如，研究Al/Al$_2$O$_3$异质结的结构和性质可以实现材料的氧化和抗氧化性能的优化，提高材料的热稳定性和长期使用性能。
在纳米科技领域，通过厚度、载体和表面改性等手段制备界面结构和异质结，可以实现纳米材料的光、电、磁和力学性能的调控。
总结可以看出，异质结和界面是材料学中非常重要的概念。
异质结和界面的形成与性质在现代材料学中起着重要的作用。
异质结形成的条件
异质结形成的条件引言：异质结是指由两种或更多种不同材料组成的结构，在材料界面上形成的交界面。
异质结的形成对于材料性能的改善和应用具有重要意义。
本文将从几个方面介绍异质结形成的条件。
一、晶格匹配性晶格匹配是指异质结中各种材料晶格的匹配程度。
晶格匹配性是异质结形成的基本条件之一。
当两种材料的晶格参数相近、晶格结构相似时，易形成晶格匹配的异质结。
晶格匹配性较好的异质结可以提高材料的机械性能和热导率等性能。
二、界面能量界面能量是指异质结界面上的能量状态。
异质结的形成需要考虑两种材料之间的界面能量，使得界面能量尽可能低。
当两种材料的界面能量相近时，易形成稳定的异质结。
界面能量低的异质结具有较好的结构稳定性和界面结合强度。
三、原子间相互作用异质结的形成需要考虑原子间的相互作用。
原子间相互作用包括吸引力和排斥力两种。
当两种材料的原子间相互作用相近时，易形成稳定的异质结。
原子间相互作用较强的异质结具有较好的结构稳定性和界面结合强度。
四、晶体生长条件异质结的形成需要考虑晶体生长条件。
晶体生长条件包括温度、压力、溶液浓度等因素。
当两种材料的晶体生长条件相近时，易形成稳定的异质结。
晶体生长条件适宜的异质结具有较好的结晶质量和晶体形态。
五、外界应力外界应力是指外界对异质结施加的力或应力。
外界应力可以通过应力的作用改变材料的晶体结构和性能。
当两种材料的外界应力相近或相互补充时，易形成稳定的异质结。
外界应力合适的异质结具有较好的力学性能和耐久性。
六、界面反应界面反应是指异质结界面上的化学反应。
界面反应可以改变材料的化学组成和界面结构。
当两种材料之间存在适当的界面反应时，易形成稳定的异质结。
界面反应适宜的异质结具有较好的化学稳定性和界面结合强度。
七、材料选择材料选择是指选取适合形成异质结的材料。
材料选择需要考虑材料的物理性质、化学性质和应用要求等因素。
选择合适的材料可以提高异质结的形成率和性能优势。
结论：异质结形成的条件是晶格匹配性、界面能量、原子间相互作用、晶体生长条件、外界应力、界面反应和材料选择等因素的综合影响。
透射电镜 异质结 催化
透射电镜异质结催化透射电镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种使用电子束而不是光束来形成样品图像的仪器。
它可以提供比光学显微镜更高的分辨率，能够观察到更小的细节和更高的放大倍数。
异质结是一种由两种或多种不同材料组成的结构，在催化领域中得到广泛应用。
本文将介绍透射电镜在观察异质结催化过程中的应用。
透射电镜可以用于观察异质结的形貌和结构。
通过调节电子束的透射方向和焦距，可以获得样品的各个角度的高分辨率图像。
这使得我们可以直观地观察到异质结的界面形貌和结晶结构，包括晶格缺陷、晶界和界面的原子排列等。
通过观察这些细节，我们可以更好地理解异质结的催化性能和反应机制。
透射电镜还可以用于分析异质结的化学成分和分布。
通过能量色散X射线光谱（EDS）技术，可以在透射电镜下同时获取样品的成分信息。
这使得我们可以定量分析异质结中各个组分的含量，并研究它们在界面区域的分布情况。
这对于理解异质结的催化活性和选择性非常重要，因为化学成分的差异可能导致不同的催化性能。
透射电镜还可以用于研究异质结界面的原子间相互作用。
通过高分辨率透射电镜（HRTEM）技术，我们可以观察到单个原子的位置和动态行为。
这有助于我们理解异质结界面的电子结构、离子扩散和反应动力学等过程。
通过研究这些微观现象，我们可以设计和优化异质结的催化性能，例如改善反应速率、提高选择性和稳定性。
透射电镜还可以结合其他表征技术，如扫描透射电镜（STEM）、电子能量损失光谱（EELS）和原子力显微镜（AFM）等，来进一步研究异质结的催化特性。
这些技术的结合可以提供更全面的样品信息，从微观到纳米尺度甚至原子尺度。
通过综合分析这些信息，我们可以更好地理解异质结的催化机制和性能，并指导催化剂的设计和合成。
透射电镜在异质结催化研究中具有重要的应用价值。
它可以为我们提供详细的样品形貌和结构信息，分析化学成分和分布，研究界面原子间的相互作用，甚至结合其他表征技术进行更深入的研究。
原位tem 异质结
原位tem 异质结原位透射电子显微镜（in-situ TEM）下的异质结研究一、引言随着纳米科技的飞速发展，对于材料在微观尺度上的行为理解变得尤为重要。
透射电子显微镜（TEM）作为一种强大的表征工具，能够提供原子尺度的结构和化学信息。
而原位TEM技术更是在此基础上，允许我们实时观察材料在外部刺激（如温度、电场、力场等）作用下的动态行为。
在材料科学领域，异质结作为一种特殊的结构，由两种或多种不同的材料组成，并在界面处产生独特的物理和化学性质，因此受到了广泛的关注。
本文将详细介绍原位TEM技术在异质结研究中的应用。
二、原位TEM技术概述原位TEM技术是指在TEM中引入外部刺激，如加热、电子束辐照、力学加载等，同时实时观察样品在这些条件下的结构和性质变化。
这种技术能够揭示材料在真实工作环境下的行为，为理解材料的性能提供直接证据。
在异质结研究中，原位TEM技术能够帮助我们观察界面处的动态过程，如界面扩散、相变、化学反应等。
三、异质结的基本概念与分类异质结是指由两种或多种不同的材料组成的结构，这些材料在界面处产生独特的相互作用。
根据组成材料的性质，异质结可以分为金属-半导体异质结、半导体-半导体异质结、金属-氧化物异质结等。
异质结的性能往往取决于界面处的结构和化学性质，因此对于界面的研究至关重要。
四、原位TEM在异质结研究中的应用1．界面扩散研究：原位TEM技术能够实时观察异质结界面处的原子扩散过程。
通过精确控制温度和电子束剂量，可以研究扩散系数、扩散路径以及扩散机制等关键参数。
这对于理解异质结的形成和稳定性具有重要意义。
2．相变研究：在外部刺激作用下，异质结界面处可能发生相变。
原位TEM技术能够捕捉这些相变的瞬间过程，揭示相变的机理和动力学行为。
这对于优化异质结的性能和设计新型异质结具有重要指导意义。
3．化学反应研究：在某些情况下，异质结界面处可能发生化学反应。
原位TEM技术能够直接观察这些反应过程，揭示反应路径、中间产物以及最终产物的结构和性质。
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本研究 采 用 的是 富 Ｔ ｅ液 相外 延 工 艺 ， １为生 长 图
所用 的石 墨舟 示 意 图 ． 在单 层 液 相 外 延 时 ， 只需 一 种 母 液， 在双层 异质 外 延 时 ， 要 长 波 和 中波 两 种 配 比的 母 需
焦翠灵 徐庆庆 赵守仁 孙士文 方维政 魏彦锋
（ １中 国科 学 院 上 海 技术 物 理 研 究 所 ，上 海 ２０８） ０ ０ ３
（ 中国 科 学 院研 究 生 院 ，北 京 １ ０ ４ ） ２ ０ ０ ９
摘 要 ：采 用 富 碲水 平 推 舟液 相 外 延 生 长方 式 ， （ １ ） 向 的碲 锌 镉 衬 底 上 生 长 了 双 层 组 分 异 质 Ｈｇ ｄ ｅ外 延 薄 膜 ， 对 在 １１ 晶 ＣＴ 并 生 长 后 的 薄 膜 质 量 进 行 ＇ 价 ． 用 染 色 法 和 红 外 透 射 光 谱 数 值 拟 合 的 方 法 ， 两 层 薄 膜 的 厚 度 进 行 了 表 征 ， 建 立 了 一 ｒ 评 使 对 并
１ 引 言
２ 实 验
Ｈｇ一 Ｃ ｅ是一 种 重要 的半 导体 材 料 ， 调 节 ｄ Ｔ 通
Ｃ ｄ的组分 Ｘ， 可使其 能 带基本 上 覆 盖任 意 的红外 波 段 ， Ｈｇ一Ｃ ｅ ｄ Ｔ 外延 薄 膜 是 制 备 高 性 能 红外 焦 平 面 探 测 器 的首选 材料 ］ 在 Ｈｇ一 Ｃ ｅ焦 平 面 器 件 的制 备 ． ｄ Ｔ
ＰＡＣＣ ： ０６ ０Ｅ ； ７ ８０Ｅ； ７ ０Ｆ ６ ２ ３６ ＥＥＡＣＣ： ０ ０ ５２ Ｊ； ２５ Ｄ ； ２ ０Ｎ ２０ ５３
中 图分 类 号 ：０ ８ ． ４４１
文 献标 识码 ：Ａ
文章 编 号 ：０ ５ —１７ ２ ０ ）７１ ４ —５ ２ ３４ ７ （０ ８ ０ —３２０
表 面漏 电．
液 ． 此 ， １中 的石 墨 舟 中有 两 个 母 液 槽 ， 别 放 置 长 因 图 分
于截 止波 长大 于 １ 的长 波 器件 ， 面 （ 面 ） 电 问 ０ｍ 表 界 漏
题 更为 突出 ． 目前主要 是通 过钝 化技 术来 抑 制器 件 表 面 漏 电流 ． 改进钝 化技术 则 可 以从 器件 和 材料 两方 面 进行 努 力 ． 件工 艺 的重 点是 掌握高 质量 的 Ｃ Ｔ ／ ｎ 器 ｄ ｅ Ｚ Ｓ双 层 钝 化工 艺 ； 材料 方 面则可 以通过 组 分异 质结 来 抑制 器 件 的表 面 漏 电 ． 层 异 质 结 器 件 工 艺 是 美 国 第 二 代 ３ 双 ］ Ｈｇ一 Ｃ ｅ 外焦平 面 的常规 工艺 ． 近 期 的报 道 中 ， ｄ Ｔ 红 在 美 国采 用液 相外 延 的方 法 ， 不但 生 长 出 了双 层 异 质 结 ， 并且实 现 了原 位 的 Ｐ型和 ｎ型掺杂 技术 器件 的吸 收层 （ ｂｏ ｂ ｒ是低 Ｃｄ组分 的长 波材 料 ， ａ ｓ ｒ ｅ） 覆盖 层 （ ａ ） 高 ｃｐ 是 Ｃ ｄ组 分 的中波 材 料 ． ｎ结 就在 两 种 组 分 的 分 界 面 处 ， ｐ 这种 组分异 质结 构可 以有效 改善 器件 的漏 电流 ． ３ ］ 目前 ， 国内液 相外 延生 长 的大 多 是单 层 的 Ｈｇ空位 型材 料 ， 子束 外延技 术虽 然具备 生 长 多层 异质 结 的优 分 势 ， 分 子束 外 延 多 采 用 的是 异 质 衬 底 （ Ａｓ Ｓ ） 分 但 Ｇａ ， ｉ， 子束 外延 薄膜 的位错 密度 比液相 外 延要 高一 个 数量 级 ， 位错 同样会增 加 器件 的漏 电 ． 相 外延 是 目前最 为成 液 熟 的一 种 Ｈｇ ｄ ｅ薄膜生 长技术 ， 以采用 晶格 匹配 的 Ｃ Ｔ 可 Ｃｄ Ｔ Ｚｎ ｅ衬底 ， 生长 出低位 错密 度薄 膜材 料 ．
本 文采 用 富 Ｔ ｅ水 平 推 舟 液 相 外 延 工 艺 ， 过 在 长 通
波 和 中波 母液 ． 生长 母液 由 ７ 的 Ｔ ， ｄ Ｈｇ经 高温 合 Ｎ ｅＣ ， 成获 得 ， 长 时采 用 （ １ ） 向的 Ｃ Ｚ Ｔ 生 １１ 晶 ｄ ｎ ｅ材 料作 为 衬 底 ， 底 大小 为 ２ ｍｍ×３ ｍｍ． ｄ Ｔ 衬 ０ ０ Ｃ Ｚｎ ｅ衬 底 经 过有 机 试剂 清洗 、 学机 械抛光 等工 艺处 理后 送 入 液相 外延 生 化 长 系统 ， 富 Ｔ 水 平推 舟方 法 ， 先在 Ｃ Ｚ Ｔ 用 ｅ 首 ｄ ｎ ｅ衬 底上 生 长一层 厚度 约 １ ～１ 的长 波 外延 层 ， 后 再原 位 ０ ５ｍ 然 生 长一 层 １ 左 右 的高 Ｃ ０ｍ ｄ组 分 的 中波 覆 盖层 ， 为 作 长 波材 料 的钝化 层 ， 两层 材 料 均 为 Ｐ型 ． 中长 波层 的 其 生长工 艺采 用平 衡冷 却工 艺 ， 中波层 采用 分 步冷 却工 而 艺［ ， ５ 过冷度 约 为 ５ ， ］ ℃ 这样 可 以 缩 短 中波 层 的生 长 时 间 ， 少两 层 间 的 互 扩 散 ． 长 结 束 后 ， 对 生 长 后 的 减 生 要 Ｈｇ一 Ｃ ｅ材料进 行热 处 理 ， ｄＴ 以调 整 其 电 学参 数 到合 适 的范 围 ． 傅 里 叶变 换 红 外 光 谱 仪 测 定 红 外 透 射 曲 用
第２卷 ９
第 ７期
半
导
体
学
报
维普资讯 Ｖ Ｏ１２９ Ｎ Ｏ． ． ７
２０ ０ ８年 ７月
Ｊ Ｕ Ｒ ＮＡ Ｌ Ｆ Ｓ Ｏ Ｏ ＥＭ Ｉ ＣＯ ＮＤ Ｕ ＣＴＯ ＲＳ
Ｊ ｌ ２００ ｕ ｙ， ８
Ｈｇ ｄ ｅ组 分 异 质 结 的 生 长 与 表 征 ＊ ＣＴ
个 双 层 薄 膜 纵 向组 分 分 布模 型 ； 材 料 的电 学 参 数 进 行 测 量 的 结 果 显 示 ， 对 双层 异 质 液 相 外 延 样 品 中 长 波 层 的 载 流 子 迁 移 率
较 之 单 层 液 相 外 延 样 品 略 高 ， 因可 能 是 中波 覆 盖 层 对 长 波 外 延 层 起 到 了钝 化 作 用 ． 原 关键 词 ：Ｈｇ ｄ ｅ Ｃ Ｔ ；液 十 外 延 ；双 层组 分 异 质 结 １ ｛