cdznte半导体探测器电极研究

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1、摘要目前CdZnTe晶体是制各z射线及v射线探测器最优选的材料。CdZnTe探测器可广泛用于安检、工业探伤、医学诊断、天体X射线望远镜等方面。制备CdZnTe探测器的关键技术之一就是在CdZnTe表面制备出欧姆接触的薄膜电极。本文采用直流磁控溅射方法在P型CdZnTe晶体上分别溅射不同金属作为电极，以期找到能在CdZnTe晶体表面形成良好欧姆接触的电极材料，为制备高性能CdZnTe探测器打下基础。论文的主要研究内容及结果如下：在JGP560C型磁控溅射镀膜机上、采用直流磁控溅射法在P型CdZnTe晶体上制各出Au、CWAg、AI、Ti金属薄膜，通过

2、测试I—V曲线评价其接触性能，并对其中最好的接触电极Au进行了详细研究；揭示了工艺参数对薄膜沉积速率及性能的影晌规律。结果表明，随着溅射功率的增大沉积速率几乎呈线性增大；采用直流磁控溅射法制备的Au薄膜呈多晶结构；在研究的功率范围内，100W下制各的Au薄膜柱状晶细小；在研究的衬底温度范围内，300℃时Au膜结晶最好。采用Agilent4339B高阻仪测试了P型CdZnTe上制备Au后的I，V曲线，并通过I—v曲线来评价接触性能。结果表明，在相同的表面状况下，高溅射功率制备的Au膜具有较好的欧姆接触性，衬底温度为300℃时显示出较好豹欧姆接触性。表

3、面化学抛光改善了接触性能；对制备的薄膜进行适当的退火有利于接触性能的提高。Au膜的应力分析表明，随着溅射功率增大薄膜应力增大：随着衬底温度增加薄膜应力减小；随蔫热处理温度增加薄膜斑力减小。利用划疫法对Au薄膜附着力进行定性分析，采用直流磁控溅射法制备钓Au薄膜附着性都比较好。溅射功率增大和衬底温度提高可提高Au与CdZnTe晶体的附着力。关键词：导电薄膜，P型CdZnTe晶体，欧姆接触，蠢流磁控溅射ABSTRACTCdZnTecrystalhasprovedtobethemostexcellentmaterialtodetectXrayandgam

4、maray．CdZnTeprobecanbewidelyusedinmanyfields，suchassecuritymonitor，industrialflaw—detection，medicaldiagnosisandcelestialbodyXraytelescopeandsoon．OneofthemostkeytechnologiesofCdZnTedetectoristomakeohmiccontactfilmelectrodeonCdZnTecrystal’ssurface．Sothemainaimofthispaperistodepo

5、sitallkindsofmetalfilmsonCdZnTecrystalinordertofindabestohmiccontactelectrode，whichwillestablishgroundworkforpreparingCdZnTedetector．Themainresearchworksandresultsareasfollows：UsingJGP560magnetronsputteringmachine，Fourfilms(Au、Cu／Ag、A1、Ti)havebeendepositedonhighresistivityCdZn

6、TesemiconductorsbyDCmagnetronsputteringandthecontactperformancesaredecidedbytheI-Vcurves．Asthebestohmiccontactelectrodeinthefourfilms，Aufilmisstudiedcarefully．Influencesofthemaindepositingparametersonthedepositingratesandcharacteristicsofthefilmsarestudiedsystematically．Theres

7、ultsshowthatthesputteringpoweristhemostinfluencingfactoronthedepositingrateandthedepositingrateincreaseslinearlywiththesputteringpowerincreasing；AufilmdepositedbyDCmagnetronsputteringhaspolycrystallinestructure；themostcompactAufilmwasdepositedunder100Winthepowerrangeunderresea

8、rchandunder300*(2inthesubstratetemperaturerangeunderresearch．