一种碲锌镉晶体表面的钝化方法
【专利摘要】本发明公开了一种碲锌镉晶体表面的钝化方法，即首先配制钝化液即按质量比计算，即硫脲：去离子水为9：100的硫脲的水溶液，然后将已经做好电极的碲锌镉晶片放入钝化液中进行钝化11-19min后，立即用大量去离子水清洗3-5次，接着用无水乙醇清洗1次，最后用洗耳球吹干，即完成碲锌镉晶体表面的钝化。本发明的一种碲锌镉晶体表面的钝化方法，钝化工艺简单、处理成本低，有效降低碲锌镉晶体的表面漏电流。
【专利说明】一种碲锌镉晶体表面的钝化方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种碲锌镉晶体表面的钝化方法，该钝化方法可以减少碲锌镉晶体的表面缺陷，降低器件表面的漏电流。
【背景技术】
[0002]碲锌镉晶体具有比传统的高能辐射探测器(主要是掺杂碘化钠(NaI (Tl))闪烁体、半导体Si (Li)和高纯Ge等)更好的射线探测性能，在生命科学、材料科学及环境科学等领域有重要的应用，如医学成像与诊断、X射线荧光分析仪(XRF)、工业探伤、武器监控和安全检测等。表面漏电流是降低碲锌镉探测器的电阻率、载流子迁移率寿命乘积的一个重要机制，较大的漏电流会导致器件的本底噪声增大，能量分辨率降低，因此，有必要降低表面漏电流。
[0003]由于原子的周期性排列终止于晶体的表面，半导体的表面含有大量未配对的悬挂键，或者由于掺杂等其它的原因产生表面缺陷，在半导体的表面形成了表面态，这是产生表面漏电流的主要机制，因此，采用钝化技术改善碲锌镉晶体的表面结构，减少表面缺陷密度是降低探测器表面漏电流的有效途径。
[0004]将碲锌镉晶体置于化学腐蚀液中进行处理的湿法钝化技术，具有工艺简单、成本低、效果好的优点，是一种常用的方法。湿法钝化是通过硫化或氧化的方法在碲锌镉晶体的表面形成硫化物或氧化物的钝化膜，减少表面悬挂键，从而降低表面缺陷密度。目前的硫化的方法比较复杂，如利用(NH4) 2S或Na2S溶液对碲锌镉进行阳极化处理，可将碲锌镉原位硫化，但缺点是处理过程须加热或紫外照射，从而在碲锌镉晶体中引入新的缺陷晶体，因此，有必要发明一种工艺更简单的硫化技术。`
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决上述利用(NH4) 2S或Na2S溶液对碲锌镉碲锌镉晶体进行钝化过程中需加热或紫外照射处理，从而引入晶体缺陷的技术问题而提供一种工艺简单的碲锌镉晶体表面的钝化方法。
[0006]本发明的技术方案
一种碲锌镉晶体表面的钝化方法，具体包括如下步骤:
(1)、钝化液的配制
将硫脲缓慢加入去离子水中烧杯中，搅拌均匀使硫脲全部溶解后得钝化液，即硫脲水溶液；
上述钝化液即硫脲水溶液按质量比计算，即硫脲:去离子水为9:100 ;
(2)、钝化处理
把已制作好电极的碲锌镉晶片放入到步骤(1)所得的钝化液即硫脲水溶液中，浸泡ll-19min后取出碲锌镉晶片，优选为Ilmin ；
(3)、碲锌镉晶片的清洗 将步骤(2)取出的碲锌镉晶片用去离子水清洗3-5次，然后用无水乙醇清洗I次；
(4)、将步骤(3)无水乙醇清洗后的碲锌镉晶片用洗耳球吹干，即完成碲锌镉晶体表面的钝化。
[0007]本发明的有益效果
本发明的一种碲锌镉晶体表面的钝化方法，其钝化工艺简单、处理成本低，效果明显。即本发明无须加热或紫外照射，处理条件不苛刻，最终测试结果表明该方法有效降低器件的表面漏电流。当外加测试电压大于20V，在相同的电压作用下，经本发明的钝化方法钝化后的締锋铺晶体表面的电流相对于纯化如的締锋铺晶体表面的电流减小了约50%。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1、实施例1中碲锌镉晶体钝化前、后的1-V测试结果。
【具体实施方式】
[0009]下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
[0010]实施例1
一种碲锌镉晶体表面的钝化方法，具体包括如下步骤:
(1)、钝化液的配制
用去离子水把烧杯清洗3次，将3.6g硫脲缓慢加入到装有40g去离子水的烧杯中，搅拌均匀使硫脲全部溶解后得钝化液；
上述钝化液按质量比计算，即硫脲:去离子水为9:100 ;
(2)、钝化处理
把已制作好电极的碲锌镉晶片分别放入到步骤(I)所得的钝化液中，浸泡Ilmin后，取出碲锌镉晶片；
(3)、碲锌镉晶片的清洗
将步骤(2)取出的碲锌镉晶片分别用去离子水清洗3次，然后分别用无水乙醇清洗I
次；
(4)、将步骤(3)无水乙醇清洗后的碲锌镉晶片用洗耳球吹干，即完成碲锌镉晶体表面的钝化，取出样品进行1-测试。
[0011](5)、将1-V测试后的样品重复步骤(2)、(3)、(4)，不同的是改变浸泡时间为4min，可得到钝化时间为15min与19min的样品。
[0012]采用Keithley公司的6517A型高阻计对上述所得的经钝化的碲锌镉晶体的表面及钝化前的碲锌镉晶体的表面即对照样分别进行ι-v测试，研究经钝化后的碲锌镉晶体的表面漏电流情况，具体结果如图1所示，从图1中可以看出，对于钝化Ilmin的締锌镉晶体的表面，当外加测试电压大于20V，在相同的电压作用下，经钝化后的碲锌镉晶体相对于钝化前的碲锌镉晶体即对照样的表面电流减小了约50%，这说明钝化效果明显。随着钝化时间延长，例如，增加为15min与19min，在相同的电压作用下，经钝化后的碲锌镉晶体的表面的电流的改变不明显，因此，对于采用钝化液即按质量比计算，即硫脲:去离子水为9:100的硫脲的水溶液进行钝化约Umin左右就能达到很好的钝化效果。
[0013]以上实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.一种碲锌镉晶体表面的钝化方法，其特征在于具体包括如下步骤: (1)、钝化液的配制 将硫脲缓慢加入装有去离子水的烧杯中，搅拌均匀使硫脲全部溶解后得钝化液； 上述钝化液按质量比计算，即硫脲:去离子水为9:100 ; (2)、钝化处理 把已制作好电极的碲锌镉晶片放入到步骤(I)所得的钝化液中，浸泡ll_19min后取出碲锌镉晶片； (3)、碲锌镉晶片的清洗 将步骤(2)取出的碲锌镉晶片用去离子水清洗3-5次，然后用无水乙醇清洗I次； (4)、将步骤(3)无水乙醇清洗后的碲锌镉晶片用洗耳球吹干，即完成碲锌镉晶体表面的钝化。
2.如权利要求1所述的一种碲锌镉晶体表面的钝化方法，其特征在于步骤(2)中把已制作好电极的碲锌镉晶片放入到步骤(I)所得的钝化液中，浸泡Ilmin后取出碲锌镉晶片。
【文档编号】H01L31/18GK103887370SQ201410088904
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】任平, 范培俊 申请人:上海电力学院