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1、第34卷第5期人工晶体学报Vol.34No.52005年10月JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALSOctober,2005CdZnTe晶片表面化学抛光研究汪晓芹,介万奇,杨戈(西北工业大学材料科学与工程学院,西安710072)摘要:采用不同浓度的Br22MeOH作为抛光液对CdZnTe进行化学抛光,发现用2%Br22MeOH腐蚀时速率平稳且易于控制,能有效去除表面划痕,获得光亮表面。AFM分析发现,抛光后表面粗糙度降低30%,平整度增加。XPS分析发现CdZnTe的(111)Cd极性面变成了富Te非极性表面。PL分析发现表面陷阱态密度降
2、低,表面晶格的完整性增强。关键词:CdZnTe;化学抛光;腐蚀速率;平均粗糙度;表面组成;缺陷中图分类号:TL816文献标识码:A文章编号:10002985X(2005)0520790204StudyonChemicalPolishingofCdZnTeWaferSurfaceWANGXiao2qin,JIEWan2qi,YANGGe(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,NorthwestPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)(Received18March200
3、5)Abstract:DifferentconcentrationsofBr22MeOHwereusedforthechemicalpolishingofCdZnTe(CZT)surface.ItwasfoundthattheCZTwaferin2%Br22MeOHhadastationaryerosionrateandcouldbeeasilycontrolled.Thesurfacescratcheswereremovedandashinysurfacewasobtained.ThroughAFManalysis,itwasprovedthatth
4、echemicalpolishingcouldreducethesurfaceroughnessabout30%.XPSanalysisfoundthatthe(111)CdpolarfacebecamethenonpolarTerichsurfaceafterthechemicalpolishing.PLanalysisshowedthatthechemicalpolishingcouldreducethesurfacetrapstatedensityandimprovetheperfectionofsurfacelattice.Keywords:C
5、dZnTe;chemicalpolishing;erosionrate;meanroughness;surfacecomposition;defect1引言CdZnTe(CZT)是制作γ射线和X射线探测器的优良材料,其晶片的表面质量是影响探测器性能的一个关键因素。机械抛光过的CZT晶片表面存在着损伤层、划痕及结构缺陷等,会影响器件的性能。本文采用[125]2～5%Br22MeOH对机械抛光后的CZT表面进行化学抛光,并用AFM、XPS及PL谱等测试手段对化学抛光效果进行了表征。2实验方法2.1CZT晶片准备将采用布里奇曼法生长的p型Cd0.9Zn0.1
6、Te晶体经切割、研磨、机械抛光、清洗后待用。本文选用的晶片沿(111)面定向切割。收稿日期:2005203218基金项目:国家自然科学基金项目(No.50336040)作者简介:汪晓芹(19752),女,湖北省人,在读博士。E2mail:wxq1230@163.com第5期汪晓芹等:CdZnTe晶片表面化学抛光研究7912.2化学抛光处理将CZT晶片在一定浓度的Br22MeOH中腐蚀一定时间后,用甲醇超声清洗4次,每次5～10min,最后用N2风干。其腐蚀速率由腐蚀深度随腐蚀时间变化曲线的斜率得到。腐蚀深度根据腐蚀前后晶片减薄的尺寸确定,晶片厚度取在8
7、处不同位置测量的平均值。2.3表面分析用HNO3/HF=1∶1～3∶1对CZT晶面作极性鉴别,快速腐蚀1～2s,亮面为Te面,暗面为Cd面。在上海爱建的AJ2Ⅲ型原子力显微镜上进行表面形貌和粗糙度分析,采用轻敲模式,扫描速度625000point/s。在PE公司PHI5400ESCASystem上进行XPS测试。测试采用MgKα1253.6eV单能X射线源,全谱通过能为+89.45eV,单谱通过能为71.55eV。PL测试采用488nmAr激光器,法国JY公司TRIAX550分光计,PMT光电倍增管探测器,测试温度为9.5K。AFM、XPS和PL测试均
8、是在Cd面进行的。3结果与讨论3.1Br22MeOH腐蚀速率的研究图1为不同浓度Br22MeO
