基于三代红外探测器的一种新型材料
——硒镉汞

王经纬，巩 锋

（华北光电技术研究所，北京100015）

基于三代红外探测器的一种新型材料
——硒镉汞

王经纬，巩 锋

（华北光电技术研究所，北京100015）

介绍了一种新型的红外探测器材料硒镉汞（HgCdSe）的最新研究进展，以及其所使用的衬底材料ZnTe／Si（211）和GaSb（211）的最新研究情况。通过与碲镉汞（HgCdTe）材料的对比可看出，硒镉汞材料的性能优良，比碲镉汞性能更稳定、更易生长，并且有较为成熟的衬底材料，辅以在同是汞基材料－碲镉汞上面所取得的生长经验，有望成为替代碲镉汞的下一代红外探测材料，极具应用前景。

硒镉汞；分子束外延；第三代焦平面器件

1 引 言

目前，第三代红外探测器正向着大面阵，双多色和低成本方向发展。但随着红外焦平面阵列规模的扩大，由于尺寸和成本的限制，传统的碲锌镉（CdZnTe）衬底逐渐成为碲镉汞（HgCdTe）红外焦平面探测器发展的瓶颈，大尺寸、低成本Si基HgCdTe材料应用而生。经过20多年的努力，分子束外延（MBE）生长Si基HgCdTe材料和器件获得了巨大的进步，尤其在中波和短波波段，美国Teledyne和Raytheon公司已研制出中波、短波4K×4K焦平面探测器，性能与CdZnTe基HgCdTe器件相当。然而，在长波波段，由于大晶格失配造成Si基HgCdTe材料的位错密度高于CdZnTe基HgCdTe材料两个量级以上，成为大规格长波碲镉汞探测器发展的瓶颈。

硒镉汞（HgCdSe）和HgCdTe性能相似，作为一种极具发展潜力的红外探测材料已被发现多年，但是由于早期缺少合适的衬底、错误的晶向选择及外延技术不成熟等原因，结果不甚理想，研究被搁置。随着III－V族衬底制备……