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摘要：高性能碲鎘汞紅外探測器需要生長高質量的外延層。由于與碲鎘汞具有完美的晶格匹配,體碲鋅鎘被認為是理想襯底。晶體材料在亞晶界缺失、位錯密度、均勻鋅分布和低微缺陷密度等方面實現非常高的性能,對于獲得優異的圖像質量至關重要。法國Sofradir公司利用自己生長的碲鋅鎘晶體作為襯底,以控制碲鎘汞外延層的質量,從而實現高性能成像。實際上,通過掌握從原材料到焦平面陣列的整個制造鏈以及所有前端和后端步驟,可以改進整個制作流程。介紹了如何將最新的工藝改進轉化為探測器圖像質量和可靠性的提高,其重點是前端工藝(襯底和外延層)。首次展示了襯底微缺陷與焦平面陣列(Focal Plane Array, FPA)圖像質量之間的相關性。這得益于Sofradir公司和法國CEA--LETI研究中心之間的通力合作。對每個工藝步驟進行了大量表征(例如用于襯底檢查的紅外顯微鏡觀察、位錯的化學顯示以及外延層的X射線雙晶搖擺曲線衍射),由此完成了這種工藝的整體優化。在有效像元率和過噪聲方面對圖像質量進行了檢測。最后,除了改進流程之外,了解每個關鍵步驟如何影響后續步驟并轉化為最終圖像質量,實現在正確的流程步驟中對單元進行劃分,從而保證產量及產品質量。在中波紅外和短波紅外技術上,Sofradir垂直整合模型的這些優點得到了體現。