【光学前沿】中国电科11所碲镉汞薄膜材料制备技术的重大进展

    中国电科11所在碲镉汞薄膜材料制备方面的技术进展，包括碲锌镉衬底材料、液相外延碲镉汞薄膜材料、分子束外延碲镉汞薄膜材料的制备以及碲镉汞红外探测器的验证等内容，下面欧光科技为大家介绍一下相关的内容：

    碲锌镉衬底材料制备：
    自2014年开始垂直梯度凝法技术路线的研究，在晶体生长尺寸、成晶率、批量化生产能力等方面取得突破，能生产多种规格<111>晶向碲锌镉衬底，具备部分规格<211>晶向碲锌镉衬底批量化生产能力。
    通过籽晶引晶定向生长技术和孪晶抑制技术，实现晶体定向生长和大尺寸单晶原切片的获得。
    引入双层坩埚生长体系和炉膛径向温度梯度控制，降低衬底位错密度；通过Cd源分压控制技术，减少衬底内部二次相夹杂形成；引入自动化加工理念，提升对衬底面型的控制能力和实现更低粗糙度的表面精加工。

    液相外延碲镉汞薄膜材料制备：
    采用富碲水平液相外延和富汞垂直液相外延两种薄膜生长技术，在高均匀性、低位错密度、大尺寸富碲液相外延碲镉汞材料批量制备方面取得进展，在富汞垂直液相外延双层异质结材料制备方面取得突破。
    具备部分规格尺寸碲镉汞外延薄膜的大批量生产能力或小批量制备能力，在碲镉汞薄膜均匀性控制方面取得较大进展，同时开展了液相外延碲镉汞薄膜位错缺陷抑制方面的研究。
    双层异质结材料制备技术在2023年取得突破性进展，实现高质量双层异质结碲镉汞薄膜的批量化制备，相关参数达到较好水平。

    分子束外延碲镉汞薄膜材料制备：
    具备在3-6in硅（Si）衬底和50mm×50mm规格碲锌镉衬底上制备低缺陷、高均匀性碲镉汞材料的能力，支撑了低成本、大面阵红外探测器的研制。
    实现高性能3in、4in硅基碲镉汞材料批量制备，进入工程化应用阶段，成功开发出6in硅基碲镉汞材料制备工艺，相关参数达到国际先进水平。
    开发出分子束外延碲锌镉基碲镉汞材料工艺，材料工艺重复性良好，相关参数表现良好。

    碲镉汞红外探测器验证：
    成功研制出p-on-n碲镉汞高温工作、长波、甚长波等红外焦平面器件。
    基于富碲水平液相外延制备的碲镉汞可满足大面阵红外焦平面探测器的工程化应用，硅基碲镉汞材料满足更大面阵红外焦平面探测器的制备需求。