Esaminiamo i nostri recenti sforzi sullo sviluppo di materiali infrarossi HgCdSe su GaSbsubstrati tramite epitassia a fascio molecolare (MBE) per la fabbricazione di rilevatori a infrarossi di nuova generazione con caratteristiche di costi di produzione inferiori e dimensioni del formato dell'array sul piano focale più grandi. Al fine di ottenere epistrati HgCdSe di alta qualità, gli strati tampone ZnTe vengono coltivati ​​prima della crescita di HgCdSe e lo studio del ceppo misfit negli strati tampone ZnTe mostra che lo spessore dello strato tampone ZnTe deve essere inferiore a 300 nm per ridurre al minimo la generazione di dislocazioni disadattate. La lunghezza d'onda di taglio/composizione della lega dei materiali HgCdSe può essere variata in un'ampia gamma variando il rapporto della pressione equivalente del fascio Se/Cd durante la crescita di HgCdSe. La temperatura di crescita presenta un impatto significativo sulla qualità del materiale di HgCdSe e una temperatura di crescita inferiore porta a una maggiore qualità del materiale per HgCdSe. Tipicamente, l'infrarosso a onde lunghe HgCdSe ( x=0,18, lunghezza d' onda di taglio  a  80 K )  presenta una mobilità  elettronica fino a . Questi valori di mobilità degli elettroni e durata del portatore di minoranza rappresentano un miglioramento significativo rispetto a precedenti studi di HgCdSe coltivato con MBE riportati nelle letterature aperte e sono paragonabili a quelli dei materiali HgCdTe controparti cresciuti su substrati CdZnTe reticolati. Questi risultati indicano che l'HgCdSe coltivato presso l'Università dell'Australia occidentale, in particolare l'infrarosso a onde lunghe, può soddisfare i requisiti di qualità del materiale di base per realizzare rivelatori a infrarossi ad alte prestazioni, sebbene siano necessari ulteriori sforzi per controllare la concentrazione di elettroni di fondo al di sotto di 10 15  cm -3 . Ancora più importante, materiali HgCdSe di qualità ancora superiore su GaSbsono previsti ottimizzando ulteriormente le condizioni di crescita, utilizzando materiale di origine Se di maggiore purezza e implementando la ricottura termica post-crescita e il gettering/filtraggio di difetti/impurità. I nostri risultati dimostrano il grande potenziale dei materiali a infrarossi HgCdSe cresciuti su substrati GaSb per la fabbricazione di rilevatori a infrarossi di nuova generazione con caratteristiche di costo inferiore e dimensioni di formato di array maggiori.

Fonte: IOPscience

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