[发明专利]一种对碲镉汞pn结材料进行测试的方法

说明书

本发明公开了一种对碲镉汞pn结材料进行测试的方法，本发明采用动态变换的磁场强度来对碲镉汞pn结材料进行霍尔测量，实验证明，本发明方法进行霍尔测量的测量结果更准确，所以本发明的方法能够有效解决现有技术中固定磁场的霍尔测量不能准确评价并表征碲镉汞pn结材料的导电类型、载流子浓度和迁移率的问题。

技术领域

本发明涉及红外探测器技术领域，特别是涉及一种对碲镉汞pn结材料进行测试的方法。

背景技术

随着红外技术的深入发展，先进的红外系统要求探测器具有超大规模凝视面阵、具有更高的探测识别能力、具备双/多色同时探测能力、高稳定性以及更加智能化等，因此高质量材料的制备成为高性能红外焦平面探测器研制的关键因素。而碲镉汞材料由于具有量子效率高、可高温工作、响应波长随组分变化连续可调等显著优点，成为红外焦平面探测器发展的重要材料。这要求材料的载流子浓度的分布具有高稳定性和高均匀性。

为了满足高性能探测器的研制需求，必须要制备出高质量的碲镉汞pn结材料，这就要求必须准确表征出碲镉汞pn结材料的导电类型，并且碲镉汞pn结材料中起主导作用的载流子的浓度和迁移率具有高稳定性，起非主导作用的载流子的浓度严格可控，而载流子浓度和迁移率的有效控制直接决定器件p-n结的性能，也是提高碲镉汞探测器最终性能的关键所在。因此碲镉汞pn结材料导电类型、载流子的浓度和迁移率必须达到准确测量，否则无法对碲镉汞pn结材料的载流子浓度和迁移率进行有效控制，无法满足高质量材料研发的迫切性，无法实现高性能探测器的制备要求。

目前在用的载流子浓度的测量采用的是固定磁场的霍尔测量，在碲镉汞红外探测器材料几十年的发展历史中该方法一直是获得材料电学参数的常规测试手段。但是由于碲镉汞pn结材料中存在着多种载流子，每种载流子对电导都有一定的贡献，而采用固定磁场的霍尔测量，只能给出一个综合了各种载流子作用的平均结果。因此现有的固定磁场的霍尔测量不能准确评价并表征碲镉汞pn结材料的导电类型、载流子浓度和迁移率。

发明内容

本发明提供了一种对碲镉汞pn结材料进行测试的方法，以解决现有技术固定磁场的霍尔测量不能准确评价并表征碲镉汞pn结材料的导电类型、载流子浓度和迁移率的问题。

本发明提供了一种对碲镉汞pn结材料进行测试的方法，该方法包括：对碲镉汞pn结材料进行预处理；将预处理后的碲镉汞pn结材料进行变化磁场强度的霍尔测试；根据测试结果确定碲镉汞pn结材料的霍尔系数R_H、载流子浓度和迁移率。

进一步地，所述碲镉汞pn结材料尺寸为5×5mm—15×15mm。

进一步地，所述对碲镉汞pn结材料进行预处理，具体包括：

对碲镉汞pn结材料进行清洗处理和吹干处理。

进一步地，所述将预处理后的碲镉汞pn结材料进行变化磁场强度的霍尔测试，具体包括：将预处理后的碲镉汞pn结材料进行渐变磁场强度的霍尔测试。

进一步地，所述霍尔测试的磁场强度为由1T渐变为0T，或者，所述霍尔测试的磁场强度为由0T渐变为1T。

进一步地，所述磁场强度的步长为0.01-0.1T，电流为0.1mA。

进一步地，所述根据测试结果确定碲镉汞pn结材料的霍尔系数R_H、载流子浓度和迁移率，具体包括：将测试结果带入定量迁移率谱分析QMSA软件，通过QMSA软件确定碲镉汞pn结材料的霍尔系数R_H、载流子浓度和迁移率。