[实用新型]用于浸渍式碲镉汞液相外延的样品架

说明书

技术领域

本专利涉及一种碲镉汞液相外延用的样品架，具体涉及一种用于浸渍式碲镉汞液相外延的样品架，它适用于批量制备碲镉汞外延材料。

背景技术

碲镉汞红外材料和器件已经历50多年的发展历史，先后已完成了单元或多元光导器件和单色红外焦平面器件两代红外探测器的研究和生产，进入2000年以后，碲镉汞材料和器件又跨入以超高集成度、多色、甚长波和单光子探测为特征的第三代红外焦平面技术新时代，近年来为满足应用的需求，新技术又围绕小光敏元、低重量、高性能、低功耗和低成本（即所谓的SWaP³技术）而不断发展，碲镉汞外延材料和芯片的制造技术目前仍处于高速发展阶段。

追求低成本的阻力主要来自两个方面，一是降低材料的生产成本，二是提高材料性能，增加焦平面器件的集成度和提高器件的工作温度。和Si材料、GaAs材料相比，从衬底、外延一直到芯片加工，碲镉汞红外焦平面探测器的技术成熟度都很低，结果导致碲镉汞红外焦平面探测器的成本一直很高，产品在民用市场的应用还受到很大的限制。碲镉汞外延材料的制备工艺主要有液相外延（水平推舟式和垂直的浸渍式）和气相外延（分子束外延和金属有机气相沉积）两种，其中，浸渍式液相外延经常会受到工艺参数出现波动的影响，结果导致产品主要性能参数（如厚度、组分）不能达到器件规定的要求。工艺参数的波动主要包括母液均匀性的波动和受控的温度变化过程的波动。母液均匀性问题主要来自每次生长结束后的降温过程，在此过程中，母液中的溶质将会与熔剂形成碲镉汞化合物，其熔点将大大高于母液的融化温度，如何保证在此生长时母液成分的均匀化是浸渍式碲镉汞液相外延工艺的一项关键技术。此外，衬底表面有时会出现粘液，样品架上的工夹具设计的不合理导致的裂片和掉片也是造成外延失败和母液成分破坏的主要因素。和气相外延相比，液相外延不适合外延复杂结构的多层外延材料，其主要优势是低的生产成本和高的晶体质量，上述因素的存在阻碍了碲镉汞外延材料成本的进一步降低，阻碍了碲镉汞液相外延技术的进一步发展。本专利将针对浸渍式碲镉汞液相外延工艺提出一种新型的样品架，使用这一样品架能够提高工艺稳定性、生产效率和防止衬底背面粘液,提高碲镉汞外延材料的产能和成品率。

发明内容

本专利的目的是提供一种碲镉汞液相外延用的样品架，解决现有工艺存在的成本高、成品率低的技术问题。

附图1是样品架的结构示意图，该样品架包括样品架主体1、底部搅拌托板4和衬底8的固定装置。

所述的样品架主体1是由高纯石墨制成的长方体或三角形柱体结构，上部中心位置有一个用于设备连接的带内螺纹接头的圆柱；样品架通过螺纹与液相外延系统的拉杆相连接，测量坩埚内母液温度的热电偶通过这一带内螺纹的深孔放置到与样品等高度的位置；外延用的衬底8安装在长方体或三角形柱体的每个侧面，每个侧面上衬底8的固定装置结构是相同的。