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研究生： 吳建樹
論文名稱： 以CdTe濺鍍膜作為保護層之HgCdTe紅外光偵檢器的研製
指導教授： 吳泰伯
Tai-Bor Wu
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 材料科學工程學系
Materials Science and Engineering
論文出版年： 2001
畢業學年度： 89
語文別： 中文
論文頁數： 114
中文關鍵詞： 碲化汞鎘 、紅外光偵檢器 、熱蒸鍍 、射頻磁控濺鍍 、披覆層 、碲化鎘 、硫化鋅
外文關鍵詞： CdTe, HgCdTe, ZnS, evaporation, sputter, infrared
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    • 在此一研究中，我們發展了射頻磁控濺鍍與熱蒸鍍系統成長用於HgCdTe紅外光偵檢器的CdTe披覆層與ZnS抗反射層。我們探討不同鍍膜條件所鍍製出來薄膜的物性和電性。
    由X光繞射結果顯示所鍍出來的CdTe薄膜，同時具有立方晶與六方晶兩相，但主要以立方晶為主，且隨著鍍膜時間與溫度的增加，立方晶的含量隨著變多，並且具有強烈的立方晶[111]優選方向，而且CdTe薄膜的結晶性，包括優選方向性與立方晶和六方晶含量比例，受鍍膜前Si基板是否有經HF清理的影響很大。而濺鍍ZnS薄膜的性質與CdTe類似，一樣具有立方晶[111]優選方向，但蒸鍍出來的ZnS薄膜，則為非晶相。

    我們所得CdTe薄膜的最佳鍍膜條件為100W，4mTorr；而ZnS薄膜的最佳鍍膜條件為125W，8mTorr。在電性的探討，單層薄膜，不論CdTe還是ZnS薄膜，利用射頻磁控濺鍍法所得之薄膜，其漏電流性質均比利用熱蒸鍍法所鍍製之薄膜來的好。雙層結構ZnS/CdTe亦是兩層均為利用射頻磁控濺鍍法所得之薄膜，其漏電流性質最好，而漏電流性質主要是受表面出粗糙度與結晶性的影響。

    表目錄………………………………………………III 圖目錄………………………………………………IV 第一章緒論……………………………………….1 第二章 文獻回顧………………………………...5 §2-1 Hg1-xCdxTe之基本性質……………………….5 §2-2 紅外光偵測器…………………………………7 2-2-1 光導型偵測器…………………………………….8 2-2-2 光壓型偵測器…………………………………….9 §2-3 Ⅱ-Ⅵ族化合物的基本性質………..………..12 §2-4 碲化汞鎘光偵測器之披覆保護層.…………13 2-4-1 非CdTe之披覆保護層………………………...14 2-4-2 CdTe之披覆保護層…………………………….15 第三章 實驗程序………………………………..16 §3-1薄膜備製……………………………………..16 3-1-1 系統說明………………………………………..16 3-1-2鍍膜前基板之處理……………………………...17 §3-2 MIM與MIS電性測試結構的製作………..18 §3-3 薄膜性質測試……………………………….19 3-3-1 物性量測……………………………………….19 3-3-2 電性量測……………………………………….21 第四章 結果與討論…………………………….22 §4-1 CdTe薄膜與ZnS薄膜的物理性質………..22 4-1-1 鍍膜速率………………………………………….22 4-1-2 結晶性質………………………………………….23 4-1-3折射係數…………………………………………..28 4-1-4 微觀結構………………………………………….28 4-1-5 附著性…………………………………………….30 4-1-6 成份分析………………………………………….31 4-1-7 蝕刻……………………………………………….31 §4-2 薄膜的電性……………………………………32 4-2-1 MIM結構之電流密度-電壓特性………………..32 4-2-2 MIS結構之電性………………………………….35 第五章 結論………………………………………38 參考文獻…………………………………………..40

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