钝化界面植氢优化的碲镉汞中波红外探测芯片

报道了在钝化界面进行低能等离子体植氢优化的n+-on-p碲镉汞(HgCdTe)中波(MW,mid-wavelength)光伏红外探测芯片的研究成果.基于由采用分子束外延技术生长的HgCdTe薄膜材料,通过注入阻挡层的生长、注入窗口的光刻、形成光电二极管的B+注入、钝化介质膜的生长、优化钝化界面的等离子体植氢、金属化和铟...     

用透射光谱和模拟退火算法确定薄膜光学常数

提出了用透射光谱曲线和模拟退火算法同时确定薄膜材料折射率n、消光系数k及薄膜厚度d的方法,并给出了严格的理论公式和计算程序框架图。为了验证此方法的准确性和可行性,先进行了计算模拟,然后对SiNx薄膜进行了测量。模拟结果与理论值非常接近,根据实验结果恢复出来的曲线与原始实验曲线吻合得很好。此方法具有非破坏性、测量简单、操作方便、稳定性好和计算收敛速度快、精度高等特点。     

可见近红外波段碲镉汞材料光学常数测定与宽谱增透设计

将碲镉汞(Hg_(1-x)Cd_xTe)红外焦平面器件衬底去除后,其响应波段可拓展到可见光波段,在高光谱成像应用中可显著减小系统的尺寸和重量,对光电探测系统的小型化和微型化具有重要实用价值.而明确碲镉汞材料在可见近红外波段的光学常数,对碲镉汞器件在这一响应波段的性能研究具有重要意义.分别测量了不同组分碲镉汞材料的椭圆偏振光谱,拟合得到了其在400~1 600 nm波段范围内的光学常数值,并利用反射光谱对获得的光学常数进行了验证.采用这些碲镉汞外延材料光学常数测量值,并选用Zn S和YF3分别作为高低折射率的增透膜材料,针对不同响应波段的背入射可见近红外碲镉汞焦平面器件,设计了不同的宽谱增透膜系,响应波段范围内的平均透过率高于90%.     

不同结构的碲镉汞长波光伏探测器的暗电流研究

摘要对B^ 注入的n-on-p平面结和分子束外延(MBE)技术原位铟掺杂的n-on-p台面异质结的碲镉汞(HgCdTe)长波光伏探测器暗电流进行了对比分析．与n-on-p平面结器件相比，原位掺杂的n-on-p台面异质结器件得到较高的零偏动态阻抗一面积值(RoA)．通过与实验数据拟合，从理论上计算了这两种结构的器件在不同温度下的RoA和在不同偏压下的暗电流，得到一些相关的材料和器件性能参数．     

碲镉汞红外焦平面器件技术进展

近十年碲镉汞第二代红外焦平面探测器应用呈现爆发式增长,也是第三代焦平面技术快速发展的十年。文中对近十年来碲镉汞红外焦平面探测器技术的发展进行了简单的回顾,并结合碲镉汞红外焦平面探测器的应用,对在碲镉汞红外焦平面探测器技术方面的研究工作和工程应用进行了总结,最后,对未来碲镉汞红外焦平面探测器技术的发展进行了展望。     

红外光电探测器的前沿热点与变革趋势

红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式,具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点,在航天遥感、军事装备、天文探测等方面都有广泛应用.至今,二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备,高端三代也在逐步推进实用化,并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件.本文聚焦国内外的红外技术研究现状,重点...     

HgCdTe 甚长波红外光伏器件的光电性能

甚长波指的是波长大于14 m的波段,该波段富含大量的信息,包括大气中的湿度和CO2的含量,以及云层的结构和温度的轮廓,这些对大气遥感探测是必须的。采用在CdZnTe衬底上液相外延生长的As掺杂p型材料上进行B+离子注入形成平面结,制成了在液氮温度下,截止波长达到14 m的单元变面积结构和小的焦平面器件。测试结果显示,甚长波器件有反向的开启现象,可能是甚长波器件表面发生反型造成的。单元变面积器件的测试结果显示,甚长波表面电流与体电流是可以比拟的,即表面漏电较大。而变温测试发现,甚长波器件在温度低于50 K时,隧穿电流占主导。在60 m60 m中心距的小面阵器件中,50 m50 m的光敏元I-V特性最差。     

从生产过程实现碲镉汞红外探测器的性能提高

高性能碲镉汞红外探测器需要生长高质量的外延层。由于与碲镉汞具有完美的晶格匹配,体碲锌镉被认为是理想衬底。晶体材料在亚晶界缺失、位错密度、均匀锌分布和低微缺陷密度等方面实现非常高的性能,对于获得优异的图像质量至关重要。法国Sofradir公司利用自己生长的碲锌镉晶体作为衬底,以控制碲镉汞外延层的质量,从而实现高性能成像。实际上,通过掌握从原材料到焦平面阵列的整个制造链以及所有前端和后端步骤,可以改进整个制作流程。介绍了如何将最新的工艺改进转化为探测器图像质量和可靠性的提高,其重点是前端工艺（衬底和外延层）。首次展示了衬底微缺陷与焦平面阵列（Focal Plane Array, FPA）图像质量之间的相关性。这得益于Sofradir公司和法国CEA-LETI研究中心之间的通力合作。对每个工艺步骤进行了大量表征(例如用于衬底检查的红外显微镜观察、位错的化学显示以及外延层的X射线双晶摇摆曲线衍射),由此完成了这种工艺的整体优化。在有效像元率和过噪声方面对图像质量进行了检测。最后,除了改进流程之外,了解每个关键步骤如何影响后续步骤并转化为最终图像质量,实现在正确的流程步骤中对单元进行划分,从而保证产量及产品质量。在中波红外和短波红外技术上,Sofradir垂直整合模型的这些优点得到了体现。     

HgCdTe长波红外n-on-p结线列的串音研究

Crosstalk of HgCdTe long-wavelength infrared （LWIR） n-on-p diode arrays was measured using scanning laser microscopy. During the measurement, HgCdTe diode arrays with different diode pitches were frontside illuminated by a He-Ne laser at liquid nitrogen temperature and room temperature. The experimental results show that crosstalk between the nearest neighboring diodes decreases exponentially as the diode pitch increases, and the factors that affect the obtained crosstalk are presented and analyzed. Crosstalk out of the nominal diode area （optically sensitive area） is also measured and discussed.     

激光束诱导电流在HgCdTe双色探测器工艺检测中的应用

报道了激光束诱导电流（LBIC）在碲镉汞（HgCdTe）红外双色探测器工艺检测中的应用.通过LBIC测试,发现p型HgCdTe材料由B＋离子注入损伤形成的n区面积大于其注入面积,并获得n区横向的精确分布.同时,运用LBIC,获得了p型HgCdTe材料因不同能量的等离子体干法刻蚀诱导的刻蚀台面侧壁工艺损伤形成的n区横向分布,并得到了n区横向宽度与等离子体能量的关系.