nBn InAsSb/AlAsSb中波红外探测器的设计

对nBn势垒型InAsSb/AlAsSb中波红外探测器材料进行了系统深入的理论研究。通过理论计算势垒层的厚度、组分和掺杂等结构参数对器件能带结构、暗电流和光电流的影响,分析了势垒性的温度特性、器件输运特性,揭示了nBn势垒型中波红外探测器高温工作的机制,探索降低器件暗电流的方法。完成nBn势垒型锑化物材料系统的优化设计,为高温工作的锑化物中波红外探测器研制提供理论基础和支持。     

美国西北大学演示高工作温度中波红外成像技术

据www.mccormick.northwestern.edu网站报道,美国西北大学的研究人员已经研制出一种可在高工作温度下进行高分辨率中波红外成像的InAs/GaSbⅡ类超晶格。由于无需使用液氮进行制冷,工作温度较高的红外探测器通常具有体积更小、成本更低、便携性更强等特点。     

高温碲镉汞中波红外探测器的国内外进展

介绍了欧美发达国家在高工作温度碲镉汞中波红外探测器上的工艺技术路线及典型产品技术指标。对昆明物理研究所研制的基于标准n-on-p(Hg空位掺杂)工艺的中波640×512(15μm)探测器进行了高工作温度性能测试,测试结果显示器件性能基本达到国外产品的同期研制水平。     

HgCdTe红外探测器性能分析

根据碲镉汞材料的性能、碲镉汞红外探测器物理机理和基本器件模型,对截止波长为3 m、5 m、10.5 m的碲镉汞探测器,在不同工作温度下的探测率性能进行了理论计算。计算结果表明:碲镉汞探测器在短波、中波和长波三个主要红外波段均能满足第三代红外焦平面器件对灵敏度和工作温度的要求。     

p-on-n HgCdTe红外探测器机理分析与性能计算

根据HgCdTe材料特性和p-on-n HgCdTe红外探测器结构,建立了p-on-n HgCdTe红外探测器三维数理模型。通过对三维理论模型的求解,得到探测器内部载流子的输运特性,实现了对不同波段、不同工作温度p-on-n HgCdTe红外探测器探测率的理论计算。计算结果表明:p-on-n HgCdTe红外探测器优异的高灵敏度和高温特性,能在红外短波、中波和长波3个波段上全面满足未来红外系统对高性能红外探测器的需求。     

高工作温度锑化物红外探测器研究进展

随着材料制备和器件工艺技术的进步,制冷型红外探测器向着体积小、重量轻、低功耗、高性能和低成本的目标迈进。锑化物材料因其自身特殊的能带结构以及优异的光学性能,在低暗电流和高工作温度应用方面有巨大的发展潜力,可满足多种应用场景的需求。因此,开展高工作温度锑化物红外探测器的研究,具有非常重要的意义。本文综述了高工作温度锑化物红外探测器的发展状况,并对未来的发展趋势进行了展望。     

面向高工作温度应用的带间级联红外光电器件

高温工作探测器是第三代红外焦平面发展的重要方向之一.带间级联探测器结合了势垒结构与多级吸收区结构的特点,通过多量子阱弛豫和隧穿实现光生载流子单方向输运,可以有效降低来自PN结耗尽区的产生-复合暗电流;利用多级短吸收区结构,在扩散长度很短的情况下仍然可以有效地收集光生载流子,从而可以提高探测器在高工作温度下的探测性能.本...     

nBn红外探测器研究进展

nBn红外探测器旨在消除肖特基-里德-霍尔产生复合电流,这将有效降低器件的暗电流并提高工作温度.由于制造工艺的兼容性和晶格匹配的衬底的存在,基于III-V化合物(包括二类超晶格材料)的nBn红外探测器得到了快速发展.通过理论模拟,基于HgCdTe材料的nBn红外探测器也能有效抑制暗电流.然而,去除价带势垒的困难阻碍了H...     

256×256混合碲镉汞红外焦平面阵列

开发了混合碲镉汞256×256焦平面阵列,以满足高性能中波红外成象系统的灵敏度、分辨率及视场的需要。这种混合的探测器阵列制作在可减少或消除与硅读出电路热膨胀不匹配性的基片上。读出装置采用掩模加工的 CMOS开关场效应管电路,电路的电荷容量大于10~7个电子和有20MHz 数据率的单视频输出。这种大型凝视焦平面阵列具有高的量子效率、可调谐的吸收波长和宽的工作温度范围,大大优越于与其竞争的各种传感器。成熟的 PACE-1工艺采用蓝宝石探测器基片,已制作出256×256元中波红外阵列,在4.9μm 截止波长时,其实验室获得的平均 NETP 值为9mK,象元尺寸为40μm 和工作温度为80K。根均方探测器响应不均匀性小于4%,象元的输出大于99%。最新开发的PACE-3工艺用硅作探测器基片,完全消除了与硅读出电路的热不匹配性。一种640×480的混合阵列正在开发中。     

被动宽带长波与中波红外光学限幅器

本发明提供一种可用于保护长波和中波红外探测器的被动式红外光学限幅器。这里的长波红外指的是波长为7至14μm的红外谱区,而中波红外则指的是波长为3至5μm的红外谱区。本发明提供的光学限幅器主要是供长波红外探测器使用的,但它也可以在中波红外谱区使用。该光学限幅器由一层红外限幅层和一个合适的衬底组成,它是通过将辐射导向探测器的方式来限制入射在探测器件上的辐射的量的。     

锑基Ⅱ类超晶格红外探测器——第三代红外探测器的最佳选择

以多色、大面阵、高性能、低成本为特征的第三代红外探测器是当前红外探测器的发展方向及目标.InAs/GaInSb Ⅱ类超晶格探测器因为独特的断代能带结构以及自身存在的材料和器件优势,在大面阵长波红外探测器、高温中波红外探测器、中波双色探测器以及甚长波红外探测器领域显示出优异的器件性能和技术成熟性,成为第三代红外探测器技术...     

量子级联红外探测器

半导体基中远红外探测器在成像、传感、国家安全以及国防领域具有广泛的应用背景.目前,在这个领域最主流的技术之一是量子阱红外探测器( QWIPs).传统的量子阱红外探测器往往存在较大的暗电流和较低的工作温度等限制.量子级联探测器( QCDs)是一种新型的光伏型量子阱红外探测器.其工作原理基于电子吸收光子后在量子阱的子带间跃...     

铱硅(IrSi)肖特基势垒红外探测器

除Pd_2Si、PtSi肖特基势垒红外探测器外,最近几年又发展了一种新型的IrSi肖特基势垒红外探测器。据1982年《Trans.IEDM》报导:IrSi肖特基势垒红外探测器,势垒高度小于0.16eV(P—Si),工作温度45～65K。其有用波长已超出了早期Pd_2Si、PtSi肖特基势垒红外探测器达到的1～5μm极限,IrSi探测器由于     

一种红外探测器冷屏设计方法

针对目前红外探测器冷屏的传统设计方案中隔板数量多、装配工艺难度大等问题,提出了一种简化的红外探测器冷屏设计方法.该方法减少了冷屏隔板数量,降低了冷头热质量,减少了空间对冷屏设计的限制.由于该方法忽略了窗座的热辐射,为了验证其可行性,分别采用传统方案和简化方案设计了某中波红外探测器的两种冷屏结构,并利用LightTool...     

红外光子探测器与热探测器性能分析

根据红外探测器最基本的物理机理和器件模型,对红外光子探测器和热探测器在不同工作温度、不同波长的探测率性能进行了理论计算;并对两类物理机理不同的红外探测器的探测率、工作温度和响应波长进行比较,阐述了各自探测器具有优势的应用领域.     

走向第三代HgCdTe红外探测器

随着红外技术的不断发展，先进红外系统对多光谱探测器的需求正在日益增长。虽然HgCdTe光电二极管和量子阱红外光电探测器在中波红外和长波红外范围都具有多色探测能力，但是它们各自都有自身的优缺点。量子阱红外光电探测器比较容易制备，且具有成品率高、可操作性高、均匀性好和成本低的优点。     

中波双色光伏型HgCdTe红外探测器模拟研究

基于二维数值模型,对光伏型中波(MW1/MW2)HgCdTe双色红外探测器作了模拟计算,器件采用n-p-p-p-n结构、同时工作模式.计算了双色器件光谱响应及量子效率,重点分析了两个波段间的信号串音问题,以及高组分势垒层的作用.模拟结果显示,MW1(中波1,波长较短)对MW2(中波2,波长较长)的串音是辐射透过MW1区在MW2区中吸收引起的,串音与光吸收比近似成正比,而载流子扩散效应可以忽略不计.高组分阻挡层对载流子扩散引起的串音有显著的抑制作用,如果没有势垒层,载流子扩散引起的串音十分明显,甚至成为串音的主导因素.对于60×60μm2探测单元MW1和MW2的结电容大约为1.75pF/pixel.     

硅化铱肖特基势垒红外焦平面阵列技术

本文讨论了硅化铱肖特基势垒红外探测器(IrSi-SBIRD)的典型结构和其制作技术;评述了硅化铱肖特基势垒红外焦平面阵列(IrSi-SBIRFPA)的现状。     

高灵敏度低暗电流GaAs量子阱红外探测器

本文报道我们研制的高灵敏度、低暗电流的ＧａＡｓ量子阱长波长红外探测器的制备和性能．探测器具有５０个ＧａＡｓ量子阱和Ａｌ０．２８Ｇａ０．７２Ａｓ势垒，器件制成直径为３２０μｍ的台面型式单管．探测器的主要性能──响应率和探测率与偏置电流和工作温度关系很大．通过材料结构的精心设计和器件工艺的改进使探测器的性能进一步提高：探测峰值波长为９．２μｍ，工作温度为７７Ｋ时，峰值电压响应率为９．７e５Ｖ／Ｗ，峰值探测率超过１e１１ｃｍ·／Ｈｚ／Ｗ，暗电流小于０．１μＡ．     

硅基红外焦平面阵列技术的新进展（I）

主要介绍以硅为衬底的非本生硅、金属硅化物肖特基势垒红外探测器，ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ异质结内光电发射红外探测器，硅基红外图象传感器、硅微测辐热计等红外探测器焦平面阵列的新进展。