[发明专利]双色红外探测材料的制备方法及系统

权利要求书

1.双色红外探测材料的制备方法，其特征在于，制备方法包括：

对InSb晶体先进行切、磨和抛光处理操作，获得外延级（211）晶向的InSb衬底；

对所述（211）晶向的InSb衬底进行处理，获得HgCdTe分子束外延所要求的表面态；

在所述（211）晶向的InSb衬底上进行CdTe缓冲层的生长；

然后再进行HgCdTe薄膜的生长；

在保护气体条件下，将生长后的所述HgCdTe薄膜加热到预定温度200-300℃，保温时间为16-30小时，降温得到双色红外探测材料。

2.根据权利要求1所述的双色红外探测材料的制备方法，其特征在于，所述切、磨和抛光处理操作具体包括：

对所述InSb晶体进行定向切割，得到（211）晶向的InSb衬底，所述（211）晶向的InSb衬底的厚度为730-770微米；

将切割后的所述（211）晶向的InSb晶体进行粗磨，再进行精磨；

对精磨后的所述（211）晶向的InSb晶体进行机械抛光，然后在进行化学抛光；

对化学抛光后的所述（211）晶向的InSb晶体进行测试，获得外延级（211）晶向的InSb衬底。

3.根据权利要求2所述的双色红外探测材料的制备方法，其特征在于，所述（211）晶向的InSb衬底的厚度为750微米。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的双色红外探测材料的制备方法，其特征在于，在所述（211）晶向的InSb衬底上进行CdTe缓冲层生长的步骤具体为：

将所述（211）晶向的InSb衬底进行除气，除气温度为350-450℃，再在Te束的保护条件下，升高InSb衬底的温度至480-520℃，去除表面氧化层；

降温到290℃，打开CdTe的束流，进行CdTe缓冲层生长，CdTe厚度为2-4微米。

5.根据权利要求4所述的双色红外探测材料的制备方法，其特征在于，所述除气温度为400℃，所述CdTe厚度为3微米。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的双色红外探测材料的制备方法，其特征在于，所述HgCdTe薄膜的生长的步骤具体为：

设定Hg、CdTe和Te束流，将InSb衬底的温度降到190℃，打开Hg、CdTe和Te束流，使HgCdTe薄膜厚度达到7-8微米。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的双色红外探测材料的制备方法，其特征在于，所述预定温度为230-270℃，保温时间为20-25小时。

8.双色红外探测材料的制备系统，其特征在于，该系统包括：

处理设备，用于对InSb晶体先进行切、磨和抛光处理操作，获得外延级的（211）晶向的InSb衬底；

分子束外延系统，用于对所述（211）晶向InSb衬底进行处理，获得HgCdTe分子束外延所要求的表面态，以及在所述（211）晶向的InSb衬底上进行CdTe缓冲层的生长，然后再进行HgCdTe薄膜的生长；

热处理设备，用于在保护气体条件下，将生长后的所述HgCdTe薄膜加热到预定温度200-300℃，保温时间为16-30小时，然后降温得到双色红外探测材料。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述处理设备具体包括：

切割设备，用于对所述InSb晶体进行定向切割，得到（211）晶向的InSb衬底，所述（211）晶向的InSb衬底的厚度为730-770微米；

打磨设备，用于将切割后的所述（211）晶向的InSb晶体进行粗磨，再进行精磨；

机械抛光设备，用于对精磨后的所述（211）晶向的InSb晶体进行机械抛光；

化学抛光设备，用于对机械抛光后的所述（211）晶向的InSb晶体进行化学抛光；

测试设备，用于对化学抛光后的所述（211）晶向的InSb晶体进行测试，获得外延级（211）晶向的InSb衬底。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，

分子束外延系统具体用于：将所述（211）晶向的InSb衬底进行除气，除气温度为350-450℃，再在Te束的保护条件下，升高InSb衬底的温度至480-520℃，去除表面氧化层；然后降温到290℃，打开CdTe的束流，进行CdTe缓冲层生长，CdTe厚度为2-4微米；再设定Hg、CdTe和Te束流，将InSb衬底的温度降到190℃，打开Hg、CdTe和Te束流，使HgCdTe薄膜厚度达到7-8微米。