光读出热成像芯片的优化设计与ANSYS模拟

利用一种近似理论--悬臂梁理论对光读出热成像芯片进行了优化设计,所采用的Al/SiO2双材料体系,其关键性能指标--热-机械灵敏度可达6.60×10-8m/K,与之相对应的最优厚度比为0.6.同时ANSYS模拟表明,可动微镜热-机械灵敏度为2.80×10-8m/K.芯片实测热-机械灵敏度为2.02×10-8m/K,测试结果进一步证实了理论分析与ANSYS模拟的结果.理论计算表明,可动微镜热响应时间常数为4.45×10-4s.     

光读出热成像芯片的优化设计与ANSYS模拟

利用一种近似理论——悬臂梁理论对光读出热成像芯片进行了优化设计 ,所采用的 Al/ Si O2 双材料体系 ,其关键性能指标——热 -机械灵敏度可达 6 .6 0× 10 - 8m/ K,与之相对应的最优厚度比为 0 .6 .同时 ANSYS模拟表明 ,可动微镜热 -机械灵敏度为 2 .80× 10 - 8m/ K.芯片实测热 -机械灵敏度为 2 .0 2× 10 - 8m/ K,测试结果进一步证实了理论分析与 ANSYS模拟的结果 .理论计算表明 ,可动微镜热响应时间常数为 4 .4 5× 10 - 4s.     

1 024元线列PtSi肖特基势垒红外CCD

介绍了我们研制的1 024元线列PtSi肖特基势垒红外电荷耦合器件(CCD).器件采用最小2微米设计规则,两层多晶硅结构.器件的像元尺寸为30 μm×30 μm.器件采用品字形排列,占空比为100%.1 024位探测器存储的电荷分两路CCD到同一个浮置扩散放大器上输出.器件在80 K温度下工作.在积分时间为4毫秒及镜头为F/1条件下,器件噪声等效温差为0.1 K.用1 000 K黑体测得探测率D·为9.8×109 cm·Hz1/2·W-1.器件响应不均匀性为4.8%.介绍器件设计及性能测试结果.     

新货架

基本规格C360主音箱 承载功率：100W-150W·灵敏度：88dB(±3dB)·频响范围：45Hz-40kHz·额定阻抗：4Ω·外形尺寸：210mm×410mm×1234mmCC360中置音箱 承载功率：80W-100W·灵敏度：87dB(±3dB)·频响范围：80Hz-20KHz·额定阻抗：6Ω·外形尺寸：550mm×140mm×110mmCS360环绕音箱 承载功率：60W-80W·灵敏度：86d8(±3dB)·频响范围：80Hz-20KHz·额定阻抗：6Ω·外形尺寸：165mm×120mm×352mmX6多声谨放大器 额定输出功率(单声道驱动、1KHz、THD＜0．7%)：主声道126W×2(4Ω)、95W×2(6Ω)；中置环绕声道95W×3(6Ω)；360度音效扩展声道25W×2(16Ω)·失真度(正常条件下，1KHz)：≤0．6%·频率响应：20Hz~20kHz( 1dB/-3dB)·信噪比：宽带≥70dB/(静音90dB)、A 计权≥80dB/(静音100dB)·分离度(1KHz)：≥40d8·净重：17．5Kg·外形尺寸：450mm×432mm×157mm参考价格：13350元/套     

TbDyFe-FeNi多层膜/光纤磁传感器磁敏性能实验研究

采用磁控溅射工艺制备了TbDyFe-FeNi多层膜/光纤复合结构,并搭建M-Z干涉仪磁场检测系统对复合结构的磁敏性能进行试验测试.实验结果表明,在调制磁场频率为复合结构的固有频率的条件下,系统对磁场信号感应强度最大;系统输出信号大小随调制磁场强度线性增加,添置恒定直流磁场后,系统响应信号大小明显增强.在0～48 kA/m的直流磁场范围内,干涉仪(传感臂有效长度为10 cm)信号响应灵敏度为6.05×10-5rad/(√Hz·kA·m-1);当多层膜厚度增加到5 μm时,干涉仪信号响应灵敏度变为6.07×10-5rad/(√Hz·kA·m-1).     

基于可调谐CO2激光器的SF6差分光声检测研究

为了对电力场所SF₆气体浓度进行有效监测,采用光声光谱气体检测技术,基于波长可调谐CO₂激光器,设计了一套大气环境下的SF₆痕量气体检测系统,并提出一种差分光声光谱技术以提升光声系统的检测灵敏度。结果表明,所设计的SF₆气体检测光声系统的共振中心频率为1066Hz,品质因数为32.04,光声池常数为89.74Pa·m·W-1;利用单谱线光声法,在激光谱线10P12处检测SF₆气体的灵敏度为0.06×10-6（体积分数）;采用差分光声光谱气体技术后,在激光谱线10P12和10P16处3W强度调制光的照射下,光声系统的灵敏度提升到0.02×10-6（体积分数）。差分光声光谱技术能有效降低噪声影响,提升光声检测系统的灵敏度,具有一定的实用价值。     

W含量对选区激光熔化W-Cu组织与热物性的影响

为获得适用于电子封装的W-Cu材料,对60W-40Cu、70W-30Cu、75W-25Cu和80W-5Ni-15Cu合金进行选区激光熔化实验,研究了W含量对合金微观组织、致密度、热导率、热膨胀系数、表面粗糙度、硬度的影响。结果显示:4种W-Cu合金的成形表面均存在球化现象;当W的质量分数低于70%时,致密化机制为重排致密,W相间几乎不发生连接与团聚,热传导优先在铜相中进行;随着W的质量分数上升到75%,致密化机制主要为固态烧结,热传导路径由以W相为核心、边缘由Cu相包裹的结构单元组成;随着W含量增加,W-Cu合金的热导率和热膨胀系数与理论值的偏差增大,合金的表面粗糙度、硬度均增加。最终获得60W-40Cu、70W-30Cu、75W-25Cu、80W-5Ni-15Cu成形后的致密度分别为97.9%,94.5%,91.6%,91.9%,热导率分别为210.4,176.8,152.7,121.3 W·K~(-1)·m~(-1),热膨胀系数分别为11.05×10~(-6),9.33×10~(-6),8.17×10~(-6),7.02×10~(-6)℃~(-1),表面粗糙度分别是9.2,13.7,15.2,15.4μm,显微硬度分别是183,324,567,729 HV。     

128×160元GaAs/AlGaAs多量子阱长波红外焦平面阵列

研制了128×160元GaAs/AlGaAs多量子阱红外焦平面阵列,它是目前国内报道的最大像元数的量子阱红外焦平面阵列.77K时,器件的平均黑体响应率Rv=2.81×107V/W,平均峰值探测率Dλ*=1.28×1010cm·W-1·Hz1/2,峰值波长λp=8.1μm,器件的盲元率为1.22%.     

混成式热释电非制冷红外焦平面探测器研究

热释电非制冷红外焦平面探测器在军民领域具有广阔的应用前景.为了实现探测器的国内工程化研制,采用混成式技术,成功研制了基于锆钛酸铅(PZT)铁电陶瓷材料,像元尺寸为35 μm×35μm,列阵规模为320×240元的非制冷红外焦平面探测器.通过自主设计,研发的非制冷焦平面测试平台,得到了此器件的基本性能参数平均电压响应率1.1×105V/W,平均探测率5.6×107cm·Hz1/2·W-1,并实现了该探测器热成像.结合实际的研究工作,较为系统地介绍和讨论了热释电非制冷红外焦平面研制过程中各项关键技术.在器件光电响应测试数据分析的基础上,进一步提出下一阶段研究工作的重点和器件性能优化的方向.     

128×128三电极中/长波双色量子阱红外探测器

量子阱红外探测器(QWIP)阵列具有重要的实用意义。国外的研究已经相当成熟,但是在国内,量子阱红外探测器阵列的研究水平还较低,尤其是对于双色量子阱红外探测器阵列的研究更是刚刚起步。文中使用GaAs/AlGaAs、InGaAs/AlGaAs应变量子阱和三端电极引出的器件结构研制出128×128中/长波双色量子阱红外探测器阵列。该结构实现了同像元同时引出双色信号。器件像元中心距为40μm,像元有效面积为36μm×36μm。探测器芯片与读出电路互连并完成微杜瓦封装。在65 K条件下测试,峰值波长为:中波5.37μm,长波8.63μm,器件的平均峰值探测率为:中波4.75×109cmHz1/2W-1,长波3.27×109cmHz1/2W-1。并进行了双波段的红外演示成像。     

320×256 InAs/GaSb超晶格中/短波双色探测器组件研制

InAs/GaSb超晶格材料制备的新型红外器件在最近十几年得到了迅速发展。文中开展了InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色焦平面探测器组件研制,设计了中/短波双色叠层背靠背二极管芯片结构,用分子束外延技术生长出结构完整、表面平整、低缺陷密度的PNP结构超晶格材料,制备出性能优良的320×256双色焦平面探测器组件,对探测器组件进行了测试分析。结果显示,在77 K下中波二极管RA值达到26.0 kΩ·cm2,短波的RA值为562 kΩ·cm2。光谱响应特性表明短波响应波段为1.7~3 μm,中波为3~5 μm,满足设计要求。双色峰值探测率达到中波3.12×1011 cm·Hz1/2W-1,短波1.34×1011 cm·Hz1/2W-1。响应非均匀性中波为9.9%,短波为9.7%。中波有效像元率为98.46%,短波为98.06%。     

背照式InGaN紫外探测器的制备与数值模拟

研究了背照式InGaN p-i-n结构的紫外探测器的制备与数值模拟.通过低压金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长p-GaN/i-InGaN/n-GaN外延片,采用标准的Ⅲ-Ⅴ族器件制备工艺,成功制备出p-i-n结构的InGaN紫外探测器.探测器台面半径为30 μm,在-5V偏压下暗电流为-6.47×10 1 2 A,对应的电流密度为2.29×10-7 A/cm2.该探测器响应波段为360～380 nm,在371 nm处达到峰值响应率为0.21 A/W,对应的外量子效率为70％,内量子效率为78.4％.零偏压下,优值因子R0A=5.66×107 Ω·cm2,对应的探测率D* =2.34×1013 cm·Hz1/2·W-1.同时,利用Silvaco TCAD软件进行数值模拟,响应率曲线仿真值与实验值拟合较好.     

320×256 GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器

采用n型GaAs/AlGaAs量子阱材料,反应离子刻蚀RIE设备进行光栅、像元分割刻蚀,制备了320×256格式的长波量子阱红外探测器,像元中心距30 μm,像元光敏面28 μm×28 μm,两像元间距2 μm,达到了目前国际上1k×1k量子阱焦平面探测器像元间距研制水平。通过对320×256阵列上设计的陪管区进行光电性能测试,平均黑体探测率1.66×109 cm·Hz/W-1,响应率89.6 mA/W。     

独立敏感式MEMS热膨胀流陀螺的机理研究

提出了一种新型独立敏感式微机电系统(MEMS)热膨胀流陀螺并对其敏感机理进行了研究。通过COMSOL创建了该结构的三维模型,并使用有限元方法对其敏感结构的温度场进行了计算。结果表明,在加热器功率为50 mW,角速度为-10~10 rad/s时,该陀螺的温度灵敏度为0.224 K·(rad·s^-1)^-1,非线性度为2.37%,具有陀螺效应,且灵敏度为1.8 mV·(rad·s^-1)^-1,非线性度为2.06%。该陀螺具有灵敏度高及工艺简单等特点,为后续结构优化提供了理论依据。     

用激光调阻法提高线列光导PbS焦平面探测器性能

首次在国内报道了用激光调阻法提高线列1×128光导PbS红外焦平面探测器性能的研究成果.针对PbS探测器芯片的特点,用激光调阻法对采用负载电阻分流型电路的焦平面探测器的背景输出电平进行平坦化研究.实验结果表明,用激光调阻使背景电平平坦化之后,通过优化器件的工作参数,探测器平均黑体响应率由4.45×106V/W提高到8.82×106V/W;平均黑体探测率由6.52×109cm·Hz1/2·W-1提高到1×1010cm·Hz1/2·W-1;动态范围由46 dB提高到52 dB.研究结果为今后的薄膜型焦平面探测器实用化提供了参考.     

长波双色Al_xGa_(1-x)As/GaAs量子阱红外探测器的研制

介绍了长波双色AlxGa1-xAs/GaAs多量子阱红外探测器单元的设计、制作和测试。器件光敏面面积为300μm×300μm,光吸收峰值波长分别为10.8、11.6μm;采用垂直入射光耦合的工作模式,65K温度2V偏压下,两个多量子阱区的暗电流分别为4.23×10-6、4.19×10-6A;黑体探测率分别为1.5×109、6.7×109cm.Hz1/2/W;响应率分别为0.063、0.282A/W。GaAs基量子阱红外探测器(QWIP)材料生长和加工工艺成熟、大面积均匀性好、成本低、不同波段之间的光学串音小,使得AlGaAs/GaAsQWIP在制作多色大面阵方面具有明显的优势。     

CdZnTe photodiode arrays for medical imaging

In this paper, we report on the design, fabrication, and performance of the first CdZnTe Schottky photodiode arrays for radiation detection. High pressure Bridgman-grown CdZnTe substrates with bulk resistivities in the range 10⁸ to 10¹⁰ ohm-cm were used. CdZnTe Schottky photodiodes were formed with In and Ti/Au contacts. Diode arrays with pixel sizes from 1000 × 1000 (im to 100 × 100 urn were fabricated. The diode’s I-V characteristics exhibited low leakage current and high bulk resistivity; leakage current decreased as diode pixel size was reduced. Response of these detector arrays to high energy photons was uniform and their energy resolution improved with smaller pixel size.     

带金属密封环的AlSiC管壳制备与性能

采用模压成形制备预制件,经真空-压力浸渗后成功制备出带金属密封环的A1SiC管壳,评价了带密封环的A1SiC管壳的性能当磷酸铝含量为1．2％,成形压力为200MPa,800℃恒温2h处理的SiC预制件抗弯强度为12．4MPa,孔隙率为37％。A1SiC电子封装材料在100℃～500℃区间的热膨胀系数介于（6．52-7．43）×106℃^-1,热导率为160W·m^-1·K^-1,抗弯强度为380MPa,漏率小于1．0×10^-9 Pa·m^3·s^-1、无任何约束条件下,A1SiC管壳升温至450℃．恒温90min,然后随炉冷却,密封环为铝合金的管壳明显变形,与有限元分析结果相符,而密封环为4J45的管壳基本朱变形。4J45密封环与铝合金扩散形成（Fe,Ni）Al3,但4J45密封环与A1SiC壳体间界面结合不紧密,导致A1SiC管壳漏率大于1×10^-8Pa·m^3·s^-1。     

BaTiO3基无铅高压陶瓷电容器材料性能的研究

采用BaTiO3基料,加入SrTiO3、CaCO3、Bi2O3·3TiO2等添加剂制备无铅高压陶瓷电容器材料,研究了添加剂对材料性能的影响,得到了介电常数可调、综合性能较佳的材料。结果表明,在BaTiO3中加入30%SrTiO3、10%CaCO3,并外加3%Bi2O3·3TiO2时(均为摩尔数分数),其εr为3802、tgδ为4.2×10-3、Eb为9.2MV/m;而当在BaTiO3中加入40%SrTiO3、15%CaCO3,并外加4%Bi2O3·3TiO2时,其εr为2089、tgδ为6×10-4、Eb为16.9MV/m。     

分子束外延AlGaN/GaN异质结场效应晶体管材料

用自组装的氨源分子束外延 (NH3-MBE)系统和射频等离子体辅助分子束外延 (PA-MBE)系统在 C面蓝宝石衬底上外延了优质 Ga N以及 Al Ga N/Ga N二维电子气材料。Ga N膜 (1 .2 μm厚 )室温电子迁移率达3 0 0 cm2 /V· s,背景电子浓度低至 2× 1 0 1 7cm- 3。双晶 X射线衍射 (0 0 0 2 )摇摆曲线半高宽为 6arcmin。 Al Ga N/Ga N二维电子气材料最高的室温和 77K二维电子气电子迁移率分别为 73 0 cm2 /V·s和 1 2 0 0 cm2 /V· s,相应的电子面密度分别是 7.6× 1 0 1 2 cm- 2和 7.1× 1 0 1 2 cm- 2 ;用所外延的 Al Ga N/Ga N二维电子气材料制备出了性能良好的 Al Ga N/Ga N HFET(异质结场效应晶体管 ) ,室温跨导为 5 0 m S/mm(栅长 1 μm) ,截止频率达 1 3 GHz(栅长 0 .5μm)。该器件在 3 0 0°C出现明显的并联电导 ,这可能是材料中的深中心在高温被激活所致