專利名稱：一種去除碲鎘汞界面層的霍爾樣品制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碲鎘汞外延材料特性評價與控制技術(shù)，具體是指去除碲鎘汞界面層的霍爾樣品制備方法。
背景技術(shù)：
紅外焦平面技術(shù)的發(fā)展帶動了碲鎘汞外延材料的發(fā)展，相對傳統(tǒng)的體材料而言， 碲鎘汞外延材料有著均勻度高，制備方便等一系列優(yōu)點而備受青睞。作為光電探測器使用的碲鎘汞材料，要求對材料的導(dǎo)電類型和載流子濃度等電學(xué)性質(zhì)進行控制，在測試技術(shù)上， 霍爾效應(yīng)是半導(dǎo)體材料中一種常規(guī)的測量技術(shù)，被用來測量材料的電學(xué)性能。碲鎘汞外延材料的基本電學(xué)參數(shù)包括導(dǎo)電類型，載流子濃度及遷移率，一般可直接通過霍爾測試獲得。然而，由于碲鎘汞材料的特殊性，經(jīng)常會出現(xiàn)“反常的霍爾效應(yīng)”，即 霍爾測試的結(jié)果并不能真實反映材料的電學(xué)性能，原本為P型的材料，在測試中霍爾系數(shù)表現(xiàn)η型的特性，而所得遷移率又與典型η型材料的遷移率不一致。這樣，獲得的霍爾系數(shù)及遷移率與真實電學(xué)參數(shù)相差巨大，這一現(xiàn)象嚴(yán)重影響碲鎘汞材料真實電學(xué)性質(zhì)的標(biāo)定。對碲鎘汞材料的研究表明，上述的現(xiàn)象主要原因是碲鎘汞外延薄膜中反型層的存在。見文獻 Ucoot，Journal of Applied Physics 1971，42 O) pp803_808 和 L. F. Lou， Journal of Applied Physics 1984, 56 (8) pp2253-22670 反型層一般存在于界面或表面， 由于碲鎘汞電子與空穴的遷移率相差巨大，大約在2個量級左右，在液氮溫度下的測試中， 存在于反型層的電子經(jīng)常主導(dǎo)了材料的電學(xué)性質(zhì)，使得測試結(jié)果并不能反映碲鎘汞材料的真實電學(xué)性質(zhì)。外延生長過程中，由于碲鋅鎘襯底的玷污等因素，經(jīng)常導(dǎo)致襯底與外延層薄膜之間存在著界面層。相對于表面來說，由于碲鋅鎘襯底的存在，界面層更難去除，而界面層的存在經(jīng)常影響著材料電學(xué)參數(shù)的標(biāo)定，這對工藝的調(diào)整及改進存在著誤導(dǎo)作用。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述霍爾測試中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、操作快捷以及對碲鎘汞外延層材料無損傷的去除碲鎘汞界面層的霍爾樣品制備方法。本發(fā)明包括使用抗腐蝕基底、抗腐蝕黏膠及選擇性腐蝕劑。通過抗腐蝕黏膠將外延層的表面粘在抗腐蝕基底上，使用選擇性腐蝕劑腐蝕碲鋅鎘襯底而不對外延層產(chǎn)生損傷，從而去除可能存在的界面層。通過霍爾測試，比較由此所得樣品與未去除襯底的碲鎘汞外延層霍爾測試結(jié)果，從而判定界面層的存在與否，真實標(biāo)定碲鎘汞材料的電學(xué)參數(shù)。上述技術(shù)方案的碲鎘汞界面層去除的方法如下1)采用常規(guī)清洗碲鎘汞外延層的方法清洗抗腐蝕基底和碲鎘汞外延層材料，保持材料及抗腐蝕基底表面的清潔?？垢g基底選用1 3mm厚的寶石片。2)使用抗腐蝕黏膠，將清洗干凈的碲鎘汞外延材料與抗腐蝕基底粘緊，并放于烘箱中烘干，使碲鎘汞外延材料與抗腐蝕基底緊密接觸。3)使用選擇性腐蝕劑，去除碲鋅鎘襯底。選擇性腐蝕劑選用鹽酸、硝酸和重鉻酸鉀，其摩爾配比為鹽酸硝酸重鉻酸鉀=30-80 20-60 1-5。4)采用溴甲醇溶液腐蝕去除碲鋅鎘襯底的外延層材料，消除可能存在的界面層。 溴甲醇選用1%。 5%的溴甲醇稀釋溶液。本發(fā)明可以有效的去除碲鎘汞材料存在的界面層，具有工藝簡單、操作快捷以及對材料沒有損傷的特點，解決了長久以來由于襯底的存在無法排除碲鎘汞界面層的難題， 通過后續(xù)的霍爾測試，可以正確標(biāo)定碲鎘汞材料電學(xué)參數(shù)，這對碲鎘汞外延技術(shù)的改進有
著重要意義。


圖1是粘貼在抗腐蝕基底上的碲鎘汞外延材料及碲鋅鎘襯底。圖2為去除襯底的碲鎘汞材料。圖3為碲鎘汞霍爾樣品材料。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施方式
作進一步的詳細(xì)說明A.從外延層薄膜切割適合霍爾測試大小的材料(5 7mmX 5 7mm)。B.對碲鎘汞外延材料和抗腐蝕基底4進行清洗，采用三氯乙烯及丙酮，去除材料表面可能的玷污，保持材料及抗腐蝕基底4表面的清潔。C.使用抗腐蝕黏膠3，在抗腐蝕基底4上涂勻，將碲鎘汞外延材料正面2粘在抗腐蝕基底4上上，此時碲鋅鎘襯底1朝上，使抗腐蝕基底4與碲鎘汞外延材料正面2緊密接觸， 粘緊后放置于烘箱中烘干Mh。D.使用選擇性腐蝕劑。具體配比為15ml鹽酸，15ml硝酸，2g重鉻酸鉀。將圖1的樣品放入腐蝕劑中，輕輕晃動，過程中，腐蝕劑只對碲鋅鎘襯底進行腐蝕而不損壞外延層。 觀察腐蝕是否徹底。E.當(dāng)不再有固體物溶解時，表明碲鋅鎘襯底1已腐蝕干凈。此時，取出已去除碲鋅鎘襯底的樣品，采用2%。的溴甲醇，腐蝕IOs左右，以消除可能存在的界面層。F.在去除界面層的碲鎘汞外延材料2的四角上焊上In電極2_1，如圖3所示，進行后續(xù)的霍爾測試。
權(quán)利要求
1.一種去除碲鎘汞界面層的霍爾樣品制備方法，其特征在于包括以下步驟1)采用常規(guī)清洗碲鎘汞外延層的方法清洗抗腐蝕基底(4)和碲鎘汞外延層材料，保持材料及抗腐蝕基底表面的清潔；2)使用抗腐蝕黏膠( 將清洗干凈的碲鎘汞外延材料( 與抗腐蝕基底(4)粘緊，并放于烘箱中烘干，使碲鎘汞外延材料與抗腐蝕基底緊密接觸；3)使用選擇性腐蝕劑去除碲鋅鎘襯底(1)，選擇性腐蝕劑選用鹽酸、硝酸和重鉻酸鉀， 其摩爾配比為鹽酸硝酸重鉻酸鉀=30-80 20-60 1-5 ；4)采用溴甲醇溶液腐蝕去除碲鋅鎘襯底(1)的外延層材料，消除可能存在的界面層， 溴甲醇溶液選用1%。 5%的溴甲醇稀釋溶液；5)在去除界面層的碲鎘汞外延材料O)的四角上焊上后續(xù)進行霍爾測試所需的h電極 。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除碲鎘汞界面層的霍爾樣品制備方法，其特征在于 步驟1)中所述的抗腐蝕基底選用1 3mm厚的寶石片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除碲鎘汞界面層的霍爾樣品制備方法。其方法是使用特定腐蝕劑，對碲鎘汞外延層下方的碲鋅鎘襯底進行腐蝕，過程中不損傷碲鎘汞外延層材料，然后對去除碲鋅鎘襯底的碲鎘汞材料進行腐蝕，以消除可能的界面層。通過此樣品后續(xù)的霍爾測試，可以正確標(biāo)定碲鎘汞外延材料的電學(xué)性質(zhì)，排除碲鎘汞界面層對碲鎘汞外延材料電學(xué)性質(zhì)的影響。本方法操作方便，儀器要求簡單，能夠有效的去除碲鎘汞界面層。解決了長久以來，難以排除界面層對碲鎘汞材料影響，正確標(biāo)定碲鎘汞電學(xué)參數(shù)的問題。這對研究碲鎘汞外延材料特性有著重要意義。
文檔編號G01R31/00GK102508079SQ20111035531
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者仇光寅, 孫權(quán)志, 孫瑞赟, 陳倩男, 魏彥鋒 申請人:中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所