[发明专利]一种用于碲镉汞薄膜电学性能测试的电极处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外探测器的碲镉汞(Hg_1-xCd_xTe)薄膜技术领域，尤其涉及一种用于碲镉汞薄膜电学性能测试的电极处理方法。

背景技术

碲镉汞(Hg_1-xCd_xTe)三元合金化合物是一种理想的用于制作红外探测器的重要半导体材料，由于其禁带宽度随组分的变化可以从零连续增大到1.6eV，因此可用来制作几乎覆盖整个红外区域的各种响应波段的红外探测器，尤其是1-3μm、3-5μm和8-14μm的红外探测器，在预警探测、情报侦察、资源卫星以及气象卫星、农牧业、地震、火控、制导，太空天文探测等领域已得到广泛应用并具有更广阔的潜在应用前景，目前碲镉汞材料是第三代红外焦平面探测器发展的重点和热点。

对于碲镉汞红外探测器，材料的电学性能指标是直接决定探测器性能的重要参数。碲镉汞红外探测器材料的发展已有多年的历史，霍尔测试一直是获得碲镉汞材料电学参数的常规检测手段。由于红外器件对材料的电学参数有严格的要求，通过霍尔测试可以获得电学性能数据，以此来优化工艺并调整工艺参数。碲镉汞材料的电学性能数据包括载流子浓度、迁移率和导电类型等。迁移率是衡量半导体材料导电性能的重要参数，它决定着半导体材料的电导率，影响器件的工作速度。同时载流子浓度和导电类型也是制备器件的重要参数。

由于对红外焦平面探测器的碲镉汞薄膜片进行电学性能测试时，需要通过在碲镉汞薄膜片的边缘处焊接铟来制作测试电极，采用现有制作测试电极的方法不能取得很好的铟的焊接效果，经常会出现测试中低温下电极断开、重复制备测试电极、测试中I-V(电流-电压)特性曲线线性系数与1偏差大即反映出欧姆接触不好、多次重复测试严重影响测试过程，另外，还会导致电学性能测试完成后铟球不易去除即测试电极不易去除、碲镉汞薄膜表面铟的沾污面积增大等问题，不仅严重影响测量结果，降低了工作效率，而且碲镉汞薄膜片的使用面积下降，增加了成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于碲镉汞薄膜电学性能测试的电极处理方法，克服现有的测试电极制作方法导致的上述缺陷，提高测试效率、减小影响测试的不利因素。

本发明采用的技术方案是，所述用于碲镉汞薄膜电学性能测试的电极处理方法，包括：

步骤一，将铝质烙铁头的烙铁温度调节到186～210摄氏度，使用助焊剂将纯度为99.999％以上的铟焊接到银丝引线的一端，形成铟球；所述铝质烙铁头的纯度为95％以上；

步骤二，去除铟球表面附着的助焊剂；

步骤三，将铝质烙铁头的烙铁温度调节到165～185摄氏度，将带有银丝引线的铟球焊接到碲镉汞薄膜片边缘上，制成测试电极。

进一步的，该方法还包括：

步骤四，利用碲镉汞薄膜片上的测试电极完成电学性能测试后，采用气枪从碲镉汞薄膜片的中心到边缘吹气，随即将测试电极从碲镉汞薄膜片上拉开；所述气枪中使用的气体可以为氮气和惰性气体。

进一步的，所述助焊剂为丙三醇和去离子水的混合物，其中，丙三醇和去离子水的体积比范围为(4.5～11)∶1。

进一步的，所述铟球的直径范围为0.05～0.3毫米。

进一步的，所述步骤二具体包括：将所述铟球在无水乙醇中浸泡然后干燥以去除铟球表面附着的助焊剂。

进一步的，所述步骤三中，将带有银丝引线的铟球焊接到经过溴甲醇溶液腐蚀过的碲镉汞薄膜片边缘上，制成测试电极；所述溴甲醇溶液由溴和甲醇混合组成，其中，溴与甲醇的体积比范围为(0.1～0.5)∶100。

进一步的，当碲镉汞薄膜片呈正方形或菱形、且测试电极位于所述碲镉汞薄膜片的四个角时，步骤四具体包括：

用气枪沿着与碲镉汞薄膜片表面呈30～60度夹角、由碲镉汞薄膜片的中心向一边的边缘吹气，吹气时长为t时将所述边上的两个测试电极从碲镉汞薄膜片上拉开；所述时长t的范围5～20秒；

然后，用气枪沿着与碲镉汞薄膜片表面呈30～60度夹角、由碲镉汞薄膜片的中心向另一边的边缘吹气，吹气时长为(1/3～2/3)t时将所述另一边上的两个测试电极从碲镉汞薄膜片上拉开。

进一步的，所述气枪的口径范围为0.2～0.4毫米，压力范围为0.2～0.6兆帕。

采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：