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碲鋅鎘單晶圓片制備工藝的制作方法

1077   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:安徽承禹半導(dǎo)體材料科技有限公司  
2023-09-27 11:08:59
1.本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種碲鋅鎘單晶圓片制備工藝。 背景技術(shù): 2.半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的第一步是制備人工晶體。經(jīng)過100多年的研究,晶體的生長方法多種多樣。其中,布里奇曼法(bridgeman)和垂直梯度凝固法(vertical gradient freeze,vgf)為代表的一類方法得到廣泛使用。這類方法將原料的熔體置于一個可控溫場中,通過調(diào)節(jié)溫場本身,或者使容器和溫場相對運動,來獲得晶體生長所需要的溫度條件。對于這類熔體到晶體的生長方法來講,生長過程中,生長界面的狀態(tài)直接決定了生長進度,晶體質(zhì)量。 3.碲鋅鎘(czt)是一種含有少量zn元素的ii-vi族化合物半導(dǎo)體,碲鋅鎘原子數(shù)高(約為50)、密度高(6g/cm3)。由碲鋅鎘單晶體制作的襯底片是碲鎘汞(mct)探測器(目前主流的中高端紅外探測器)制作的關(guān)鍵原料之一,即使在體積小于4mm3的情況下該材料也能夠保證對能量低于180kev的粒子有較高的量子探測效率。碲鋅鎘單元探測器的面積或者分立電極單體探測器的節(jié)距尺寸可以做的很小,能夠保證制得空間分辨率很好的成像系統(tǒng)。碲鋅鎘探測器的能譜分辨率要比閃爍體探測器的能譜分辨率高很多。碲鋅鎘探測器具有較低的漏電流,有利于它們在小功率集成電子系統(tǒng)中的應(yīng)用。因此,碲鋅鎘晶體在核醫(yī)學(xué)、高能物理、輻射探測、探礦等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。 4.碲鋅鎘晶體及其熔體的導(dǎo)熱性都很差,固化潛熱難以散發(fā),熔體對流不暢,導(dǎo)致固液界面不易控制。碲鋅鎘晶體的堆垛缺陷能(層錯)很低,在晶體生長過程中,細(xì)微的溫度波動和界面波動都能引起孿晶產(chǎn)生。為了克服晶體生長過程中的困難,相關(guān)研究者開發(fā)了多種碲鋅鎘晶體生長方法,包括vb法、vgf法、thm法等多種,但均無法解決熔體對流不暢導(dǎo)致的晶體生長缺陷。同時,現(xiàn)有方法中由于制備溫度較高,仍然不可避免引入來自石英管壁等的鈉等雜質(zhì)元素,造成污染?;诖耍绾翁峁┮环N能在晶體生長過程中減少雜質(zhì)元素、進一步提升晶體質(zhì)量是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。 技術(shù)實現(xiàn)要素: 5.(1)要解決的技術(shù)問題 6.本發(fā)明實施例提供了一種碲鋅鎘單晶圓片制備工藝,包括制備多晶棒、富碲合金;將籽晶、多晶棒、富碲合金放入石英管中高溫加熱得到碲鋅鎘單晶晶棒;再對對得到的單晶晶棒經(jīng)切片、腐蝕、拋光和清洗處理,得到碲鋅鎘單晶圓片。本發(fā)明實施例制備工藝過程簡單,所需溫度低,便于實施
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