[发明专利]一种碲镉汞掺金母液的制备方法

说明书

本发明提供了一种碲镉汞掺金母液的制备方法，包括：将碲化金加入碲镉汞混合物中，其中碲镉汞混合物按照碲镉汞母液中碲、镉、汞的比例进行配比得到；将加入碲化金的碲镉汞混合物在真空环境中加热到第一预设温度进行均匀化处理，得到碲镉汞掺金混合液体；将碲镉汞掺金混合液体进行冷却，得到碲镉汞掺金母液。本发明的技术方案可以解决母液在制备过程中Au含量低很难精确量及母液均匀化的问题，避免制备过程中母液氧化的问题，从而较好的解决原位掺杂碲镉汞外延膜浓度可控以及均匀性问题。

技术领域

本发明涉及红外焦平面领域，特别涉及一种碲镉汞掺金母液的制备方法。

背景技术

传统的n-on-p型HgCdTe红外焦平面探测器的光吸收层采用p型Hg空位掺杂的HgCdTe材料。Hg空位除了提供p型导电的空穴以外，而且还作为点缺陷在HgCdTe材料中引入深能级，作为SRH复合中心，通过SRH复合作用使材料的低温少子寿命大大降低，导致器件量子效率降低。因此，为改进红外探测器件的灵敏度，近年来人们把研究重点转向了外来杂质的掺杂，代替Hg空位形成的P型Hg_1-xCd_xTe材料，以提高少子寿命为目的的p型掺杂技术的研究成为碲镉汞材料研究的热点。

AIM、DRS、Fermionics等公司明确报道了使用Au作为非本征掺杂剂，但有关掺杂工艺的细节很少有报道。传统的液相外延母液合成工艺是将Hg、Cd、Te三种原材料按照一定的比例称量准确，直接放入石墨舟中进行外延，但是对于Au原位掺杂工艺，由于单质Au的熔点很高(1064℃)，将其溶入到碲镉汞母液中进行外延将是研究的另外一个难点。利用Au为添加剂进行母液制备存在以下问题：(1)单质Au的熔点很高(1064℃)，而外延过程中母液的最高熔化温度只有500℃，利用现有的工艺技术很难将Au很好的熔入到碲镉汞母液中；(2)每次外延时掺杂的Au的量极少(1×10^-4g)，利用现有的电子天平无法精确称量，而且每次直接称量会对批次工艺的重复性带来很大的影响；(3)极少的Au的含量在现有的外延母液均匀化过程中很难混合均匀，会造成掺杂的外延片均匀性、一致性等出现异常。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种碲镉汞掺金母液的制备方法。

本发明实施例提供的碲镉汞掺金母液的制备方法，包括：

将碲化金加入碲镉汞混合物中，其中所述碲镉汞混合物按照碲镉汞母液中碲、镉、汞的比例进行配比得到；

将加入所述碲化金的碲镉汞混合物在真空环境中加热到第一预设温度进行均匀化处理，得到碲镉汞掺金混合液体；

将所述碲镉汞掺金混合液体进行冷却，得到碲镉汞掺金母液。

可选的，在本发明实施例所述的碲镉汞掺金母液的制备方法中，将加入所述碲化金的碲镉汞混合物在真空环境中加热到第一预设温度进行均匀化处理，包括：

将加入所述碲化金的碲镉汞混合物装入石英料管中，将所述石英料管抽真空后封管；

将封管后的石英料管放入摇摆合成炉中加热至498～502℃，恒温持续9.8～10.2h，以对加入所述碲化金的碲镉汞混合物进行均匀化处理。

可选的，在本发明实施例所述的碲镉汞掺金母液的制备方法中，在将碲化金加入碲镉汞混合物之前，还包括：

根据金在所述碲镉汞母液中的分凝系数进行计算，得到与所述碲镉汞混合物的用量相对应的所述碲化金的用量。

可选的，在本发明实施例所述的碲镉汞掺金母液的制备方法中，所述根据金在所述碲镉汞母液中的分凝系数进行计算，得到与所述碲镉汞混合物的用量相对应的所述碲化金的用量，包括：

利用金在所述碲镉汞母液中的分凝系数得到单位量的碲镉汞混合物中金的用量，并将其作为单位量的碲镉汞混合物中所述碲化金的用量；