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[发明专利]一种高饱和阈值的碲镉汞探测器芯片及制备方法-CN202211112869.6在审
发明人：徐国庆;王仍;焦翠灵;乔辉;储开慧;杨晓阳;李向阳 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： H01L31/0296 文献下载
摘要：本发明公开了一种高饱和阈值的碲镉汞探测器芯片及制备方法，碲镉汞探测器芯片包括衬底、环氧树脂胶、p型光敏层、n型离子注入层、钝化层、n型电极层和p型电极层，p型光敏层是Hg1‑xCdxTe组分渐变层，沿背离衬底方向依次包括Cd组分线性渐变Hg1‑xCdxTe层和Cd组分非线性渐变Hg1‑xCdxTe层，Cd组分x从高到低由Cd组分非线性渐变Hg1‑xCdxTe层的上表面渐变至Cd组分线性渐变Hg1‑xCdxTe层的下表面。本发明芯片的n型离子注入层形成在Cd组分非线性渐变Hg1‑xCdxTe层内，渐变带隙引入的较强内建电场通过提高空穴的漂移速度，减少空穴在空间电荷区的堆积，同时抑制p区载流子的扩散运动，降低pn结对p区光生电子的收集效率，降低空间电荷区的载流子浓度，提高芯片饱和阈值，实现室温零偏置电压下工作。
一种饱和阈值碲镉汞探测器芯片制备方法

[发明专利]一种低成本HgTe三维拓扑材料生长的方法-CN201910021572.0在审
发明人：王仍;焦翠灵;陆液;霍勤;张成;乔辉;李向阳 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2019-01-10 - 公布日： 2019-05-14 - 主分类号： C30B29/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种低成本HgTe三维拓扑材料生长方法。第一步、HgTe源采用1：1配比，得到正化学配比的HgTe拓扑材料。HgTe源在700℃下进行高温高压合成，合成过程中保持8h摇摆混合，确保HgTe源的均匀分布，最后冲大量氮气进行快速降温。第二步、将碲锌镉衬底区分出A/B面之后，进行双面研磨，双面精抛，热三氯甲烷三次、热浴乙醇三次，2％Br甲醇腐蚀60s，高纯乙醇清洗三次，高纯氮气吹干。第三步、将处理好的碲锌镉衬底，放入气相外延设备里，进行HgTe的气相外延生长，生长温度500～550℃，生长时间1h～3h。第四步、在气相外延炉内，进行HgTe材料的原位退火，氢气气氛下，退火温度250～280℃，退火时间24～48h。本发明的优点在于：拓扑材料生长成本低。外延生长设备简单。
拓扑材料生长退火低成本碲锌镉衬底三维氮气高温高压合成气相外延设备气相外延生长外延生长设备高纯氮气合成过程化学配比快速降温气相外延氢气气氛三氯甲烷双面研磨乙醇清洗原位退火生长乙醇吹干放入高纯甲醇精抛炉内配比热浴摇摆腐蚀

[发明专利]一种高密闭性碲镉汞气相外延的石英套管-CN201611063662.9有效
发明人：王仍;焦翠灵;徐国庆;陆液;张可锋;张莉萍;林杏潮;杜云辰;邵秀华 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2016-11-25 - 公布日： 2018-08-14 - 主分类号： C30B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于碲镉汞气相外延生长的石英套管，该石英套管由99.99999％的高纯石英材料制成的石英外管、石英限位管和石英内管和石英塞组成。石英外管是一端封闭，一端开口的圆柱体结构，开口端与封闭门相连。石英限位管为圆柱体杯状结构，放置在石英外管内部，靠近封闭端。石英内管是一个一端封闭，一端带有椎度开口的圆柱体结构。石英塞也有带锥度圆柱体的中空的磨砂口塞子，与石英内管匹配，石英塞与带弹簧的不锈钢管相连。石英内管和石英塞均放置在石英外管内部，靠近封闭门。石英内管内部放置可以进行气相外延的石墨舟。该石英套管用于碲镉汞气相外延生长，实现高密闭性、快速升降温的碲镉汞气相外延生长。
一种密闭性碲镉汞气相外延石英套管

[发明专利]一种用于碲镉汞气相外延的多功能石墨舟-CN201410748474.4在审
发明人：王仍;焦翠灵;徐国庆;陆液;张可锋;张莉萍;林杏潮;杜云辰;邵秀华 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2014-12-09 - 公布日： 2015-05-20 - 主分类号： C30B25/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于碲镉汞气相外延的多功能石墨舟，该石墨舟由石墨底座、石墨盖板、石墨掩片、石墨垫片四本部分组成，石墨掩片和石墨垫片可分别放入石墨底座内，石墨盖板置于石墨掩片和石墨垫片上部，对石墨底座进行密封。该石墨舟可以用于碲镉汞气相外延生长，可以实现多片(衬底尺寸可以控制在10mm*10mm～30mm*30mm)、异型形貌(如长方形、圆形、三角形、环形等)、异型尺寸(各种不规则尺寸衬底)的碲镉汞气相外延生长。为碲镉汞选择区域生长奠定了基础，该方法可以应用于短波、中波和长波碲镉汞等温气相外延领域。
一种用于碲镉汞气相外延多功能石墨

[实用新型]用于碲镉汞气相外延生长的多功能石墨舟-CN201420770619.6有效
发明人：王仍;焦翠灵;徐国庆;陆液;张可锋;张莉萍;林杏潮;杜云辰;邵秀华 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2014-12-09 - 公布日： 2015-05-13 - 主分类号： C30B25/12 文献下载
摘要：本专利公开了一种用于碲镉汞气相外延生长的多功能石磨舟，该石墨舟由石墨底座、石墨盖板、石墨掩片、石墨垫片四本部分组成，石墨掩片和石墨垫片可分别放入石墨底座内，石墨盖板置于石墨掩片和石墨垫片上部，对石墨底座进行密封。该石墨舟可以用于碲镉汞气相外延生长，可以实现多片(衬底尺寸可以控制在10mm*10mm～30mm*30mm)、异型形貌(如长方形、圆形、三角形、环形等)、异型尺寸(各种不规则尺寸衬底)的碲镉汞气相外延生长。为碲镉汞选择区域生长奠定了基础，该方法可以应用于短波、中波和长波碲镉汞等温气相外延领域。
用于碲镉汞气相外延生长多功能石墨

[实用新型]碲化锌晶体空间生长用石英安瓿-CN201420028339.8有效
发明人：陆液;林杏潮;张莉萍;陆荣;邵秀华;王仍;焦翠灵;张可锋;杜云辰 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2014-01-17 - 公布日： 2014-08-13 - 主分类号： C30B29/48 文献下载
摘要：本专利公开了一种碲化锌晶体空间生长用石英安瓿。它是一种石英双层结构安瓿。内部是样品石英坩锅，依次装入材料、石英塞子，将其在真空下熔融封装，石英坩锅两头要求平坦。然后将石英坩锅及减振材料按顺序安装，填入石英安瓿外管内，抽真空后封装成双层安瓿。它的结构安全可靠，尤其适合应用在对力学环境要求严格的空间生长实验中。
碲化锌晶体空间生长石英安瓿

[发明专利]一种碲化锌晶体空间生长用石英安瓿-CN201410020955.3无效
发明人：陆液;林杏潮;张莉萍;陆荣;邵秀华;王仍;焦翠灵;张可锋;杜云辰 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2014-01-17 - 公布日： 2014-06-11 - 主分类号： C30B29/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种碲化锌晶体空间生长用石英安瓿。它是一种石英双层结构安瓿。内部是样品石英坩锅，依次装入材料、石英塞子，将其在真空下熔融封装，石英坩锅两头要求平坦。然后将石英坩锅及减振材料按顺序安装，填入石英安瓿外管内，抽真空后封装成双层安瓿。它的结构安全可靠，尤其适合应用在对力学环境要求严格的空间生长实验中。
一种碲化锌晶体空间生长石英安瓿

[发明专利]一种金掺杂p型碲镉汞材料的气相外延方法-CN201310590963.7无效
发明人：王仍;焦翠灵;徐国庆;杨晓阳;张可峰;张莉萍;林杏潮;陆液;杜云辰;邵秀华;李向阳 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2013-11-21 - 公布日： 2014-03-26 - 主分类号： C30B25/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种金掺杂p型碲镉汞材料的气相外延方法，该方法进行金掺杂p型碲镉汞材料的气相外延，材料在77k温度下，金掺杂外延材料的迁移率为1.39E+02cm2/Vs，载流子浓度可以达到2×1018cm-3，为典型的p型材料。而相同条件下不进行金掺杂的迁移率为6.42E+04cm2/Vs，载流子浓度为3×1015cm-3，为典型的n型材料。因此，该方法金掺杂的激活率非常高。本方法可以提高掺杂型长波p材料电学参数的稳定性，同时该掺杂在低成本的气相外延设备里即可以实现。
一种掺杂型碲镉汞材料外延方法

[发明专利]碲镉汞气相外延材料的P型热处理工艺方法-CN201310251737.6无效
发明人： 焦翠灵;王仍;徐国庆;林杏潮;张莉萍;邵秀华;张可锋;杜云辰;陆液 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2013-06-21 - 公布日： 2013-10-09 - 主分类号： C30B33/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种碲镉汞气相外延材料的P型热处理工艺方法，该方法采用开管式热处理工艺方法，可以在气相外延腔体内完成。该方法可以用于将利用气相外延技术生长的N型薄膜材料调整到77K空穴浓度为0.5～10×1016cm-3左右，使得生长出的碲镉汞气相外延材料满足制作N-on-P结构红外光伏器件制作的要求；在碲镉汞气相外延材料的P型热处理工艺中，热处理过程中要对腔体进行抽真空，从而为系统提供一个不平衡的汞压环境，以利于汞空位的形成；同时该方法无需在待处理样品表面生长CdTe覆盖层，避免了CdTe覆盖层和碲镉汞材料之间因晶格失配在外延材料表面产生失配位错，从而为光伏器件制作过程中ＰＮ结性能的提高提供了一定的保证。另外该方法也能保证碲镉汞外延材料组分的稳定和表面形貌的完整性。
碲镉汞气相外延材料热处理工艺方法

[发明专利]碲镉汞气相外延材料的N型热处理工艺方法-CN201310251547.4无效
发明人： 焦翠灵;王仍;徐国庆;林杏潮;张莉萍;邵秀华;张可锋;杜云辰;陆液 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2013-06-21 - 公布日： 2013-09-18 - 主分类号： C30B29/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种碲镉汞气相外延材料的N型热处理工艺方法，该方法采用开管式热处理工艺方法，可以在气相外延腔体内完成。该方法可以用于将利用气相外延技术生长的不均匀的N型薄膜材料调整到77K电子浓度为1～10×1014cm-3左右，迁移率105cm-3/V·s左右；使得生长出的碲镉汞气相外延材料满足制作红外光导器件制作的要求；在碲镉汞气相外延材料的N型热处理工艺中，无需再添加汞源，利用系统中原有的汞气氛便可实现；在对碲镉汞气相外延材料进行的N型热处理工艺中，需要在腔体中保持氢气的流通状态，以利于在热处理过程中气相与固相之间汞原子的交换，同时也为样品表面形貌的保持提供一定的保证。
碲镉汞气相外延材料热处理工艺方法

[发明专利]一种无蜡研磨精抛碲锌镉晶片的方法-CN201210211627.2无效
发明人：王仍;李向阳;焦翠灵;张可峰;杜云辰;张莉萍;林杏潮;陆液;邵秀华 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2012-06-25 - 公布日： 2012-10-17 - 主分类号： B24B37/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种无蜡研磨精抛碲锌镉晶片的方法，在常规前道工艺中，晶体锭条经内圆切割以后形成一定厚度的晶片，然后经过热蜡贴片工艺进行研磨和精抛。但蜡的引入很难去除干净，在后继的外延工艺中会引入污染。即使经过热三氯乙烯沸腾热浴也未必能将蜡去除干净。不贴片、批量研磨、抛光可以有效提高研磨效率和研磨质量，减少蜡污染，本工艺可以控制住研磨参数，如：晶片厚度、研磨时间、转速、上下盘压力、游行片开孔大小、研磨剂用量以及研磨颗粒大小等。CdZnTe晶片无蜡研磨、抛光工艺成熟之后，在此衬底上进行HgCdTe外延薄膜的生长其晶体质量，结构会有进一步提高，对其电学参数的优化也有重要意义。
一种研磨精抛碲锌镉晶片方法

[发明专利]高纯半导体材料的水平真空区熔制备方法-CN201110362040.7有效
发明人：张可锋;林杏潮;张莉萍;邵秀华;王仍;焦翠灵;陆液;杜云辰;宋坤骏;李向阳 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2011-11-15 - 公布日： 2012-03-28 - 主分类号： C30B13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高纯半导体材料的水平真空区熔制备方法。利用水平区熔技术、低真空条件、载料舟以及带有通气孔和回流接收槽的载料舟盖，将真空蒸馏、真空脱气和区熔熔炼多种提纯方法融合在一起，从而实现通过一套设备和工艺实现高纯半导体材料的制备。实现方式主要包括以下三点：1、舟盖上有两个凹槽设计，所以可以使具有较低熔点的杂质材料先挥发出来凝结在舟盖上，当加热炉体经过时，其熔化回流凝结在凹槽中，实现真空蒸馏；2、舟盖两端各有一个小孔，由于载料舟是放置在一个可抽真空的区熔炉腔体内，因此通过这两个小孔可对舟内部抽真空，当材料熔化时可以实现真空脱气；3、当区熔炉加热炉体经过载料舟时，可以实现区熔提纯。
高纯半导体材料水平真空制备方法

[实用新型]一种用于等温气相外延工艺的晶体生长容器-CN201120069711.6无效
发明人：王仍;李向阳;林杏潮;张莉萍;张可峰;焦翠灵;陆液;邵秀华;陆荣 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2011-03-16 - 公布日： 2011-11-30 - 主分类号： C30B25/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于等温气相外延工艺的晶体生长容器，该容器由用99.99999％的高纯石英材料制成的石英塞、石英盒和石英环组成。石英塞是一个上部为圆锥体下部为带锥度圆柱体的中空的磨砂口塞子，石英盒为圆柱体杯状结构，石英盒的底部放置晶体生长源材料，石英环放置在源材料的上方，晶体生长用衬底放置在石英环上，如果有多片衬底，则用石英环将每片衬底相互隔开后叠加放入石英盒中，石英塞将石英盒口塞住密闭。这种容器可以解决碲镉汞等温气相外延中Hg损失的问题，从而提高材料的均匀性和外延面积，同时在一个石英容器里可以实现多片衬底的外延沉积。
一种用于等温外延工艺晶体生长容器

[发明专利]一种用于晶体等温气相外延工艺的石英容器-CN201110063540.0有效
发明人：王仍;李向阳;林杏潮;张莉萍;张可峰;焦翠灵;陆液;邵秀华;陆荣 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2011-03-16 - 公布日： 2011-09-14 - 主分类号： C30B25/08 文献下载
摘要：本专利公开了一种用于晶体等温气相外延工艺的石英容器，该石英容器由用99.99999％的高纯石英材料制成的石英塞、石英盒和石英环组成。石英塞是一个上部为圆锥体下部为带锥度圆柱体的中空的磨砂口塞子，石英盒为圆柱体杯状结构，石英盒的底部放置晶体生长源材料，石英环放置在源材料的上方，晶体生长用衬底放置在石英环上，如果有多片衬底，则用石英环将每片衬底相互隔开后叠加放入石英盒中，石英塞将石英盒口塞住密闭。这种石英容器可以解决碲镉汞等温气相外延中Hg损失的问题，从而提高材料的均匀性和外延面积，同时在一个石英容器里可以实现多片衬底的外延沉积。
一种用于晶体等温外延工艺石英容器

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