摘要：高性能碲鎘汞紅外探測器需要生長高質(zhì)量的外延層。由于與碲鎘汞具有完美的晶格匹配,體碲鋅鎘被認(rèn)為是理想襯底。晶體材料在亞晶界缺失、位錯(cuò)密度、均勻鋅分布和低微缺陷密度等方面實(shí)現(xiàn)非常高的性能,對于獲得優(yōu)異的圖像質(zhì)量至關(guān)重要。法國Sofradir公司利用自己生長的碲鋅鎘晶體作為襯底,以控制碲鎘汞外延層的質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)高性能成像。實(shí)際上,通過掌握從原材料到焦平面陣列的整個(gè)制造鏈以及所有前端和后端步驟,可以改進(jìn)整個(gè)制作流程。介紹了如何將最新的工藝改進(jìn)轉(zhuǎn)化為探測器圖像質(zhì)量和可靠性的提高,其重點(diǎn)是前端工藝(襯底和外延層)。首次展示了襯底微缺陷與焦平面陣列(Focal Plane Array, FPA)圖像質(zhì)量之間的相關(guān)性。這得益于Sofradir公司和法國CEA--LETI研究中心之間的通力合作。對每個(gè)工藝步驟進(jìn)行了大量表征(例如用于襯底檢查的紅外顯微鏡觀察、位錯(cuò)的化學(xué)顯示以及外延層的X射線雙晶搖擺曲線衍射),由此完成了這種工藝的整體優(yōu)化。在有效像元率和過噪聲方面對圖像質(zhì)量進(jìn)行了檢測。最后,除了改進(jìn)流程之外,了解每個(gè)關(guān)鍵步驟如何影響后續(xù)步驟并轉(zhuǎn)化為最終圖像質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)在正確的流程步驟中對單元進(jìn)行劃分,從而保證產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量。在中波紅外和短波紅外技術(shù)上,Sofradir垂直整合模型的這些優(yōu)點(diǎn)得到了體現(xiàn)。