激光束诱导电流对HgCdTe器件的研究

HgCdTe红外探测器件是目前研究和使用的主要探测器件之一，pn结构是它的基本功能单元和提高性能的关键之一，由其列阵构成的焦平面是HgCdTe红外探测器件发展的重要方向。因此迫切需要一种方便可行的无损检测方法可以实现对焦平面列阵的在线信息反馈以及针对pn功能结构进行深入研究。激光束诱导电流(LBIC)即是一种以激光为     

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.     

激光束在红外探测器焦平面聚焦特性研究

基于非致冷式焦平面红外热像仪,数值模拟了红外激光光束经过长距离传输后,在焦平面处的聚焦特性．比较了平顶模和高斯模,在焦点处的能流分布,以及照射光线同热像仪光轴不一致时,聚焦光斑在焦平面处的强度分布．     

HgCdTe器件中pn结结区扩展的表征方法

报道了液氮温度下激光束诱导电流(LBIC)和I-V测试两种在HgCdTe器件中pn结结区扩展的表征方法.通过LBIC和I-V测试,发现了p型HgCdTe材料中由B+离子注入成结和干法刻蚀成结对材料造成的损伤使得有效结区范围大于注入和刻蚀面积,并获得n区横向扩展.同时,通过对比,相互印证两种方法得到的测试结果一致.     

红外探测器的1/f噪声谱测试

研究红外探测器的1／f噪声谱是为了解探测器表面处理情况,尽可能地降低1／f噪声谱的转折频率。文中对1／f噪声进行简单介绍后,叙述了1／f噪声测试原理及系统组成,最后给出了典型的HgCdTe光导／光伏型探测器的1／f噪声谱曲线,并对其进行了分析说明。     

显微激光诱导电流技术研究进展

随着光电器件的研究步入微米/纳米尺度,显微激光诱导电流(LBIC)技术作为一种半导体器件的无损、快速、可成像的表征技术得到迅速发展。显微LBIC技术可表征局域光照激励下器件的光电转换性能,起初被用于检测器件中的不均匀性或缺陷。近年来,将显微LBIC技术与其他显微成像技术相关联,进行器件多物理参量的综合表征,为研究微纳尺度上的材料-结构-器件性能关系提供了有效手段。基于这一表征手段的进步,光伏器件中微观晶体结构与性能的关系研究、全新机理的低维光伏/探测器件研究、以及微纳结构的光伏/探测增强研究等均得到了蓬勃发展。文中综述了显微LBIC技术的研究进展,首先介绍显微LBIC的基本模型及分类,随后聚焦于LBIC与其他多种显微成像的关联表征技术,并探讨该类技术在光伏器件和光电探测器件研究方面的应用。最后展望了显微LBIC及其关联成像技术的未来发展方向。     

锑化铟凝视红外成象器件技术发展现状

本文描述在3～5μm光谱范围内工作的凝视红外成象系统用的单片128×128元锑化铟阵列。制作阵列只需4次光刻,与先前的设计相比,其响应率提高5倍,在同样大小晶片的产量可增加14个。这种较高的灵敏度表明能大大改进热成象。     

拼接红外探测器技术研究

红外探测器作为空间红外预警卫星的核心部件,随着红外探测器性能的不断提升,采用更大规模,更多谱段的红外探测器焦平面阵列是未来预警用红外探测器的发展趋势。通过多芯片,多谱段集成拼接制备出线列规模更长的红外探测器,以满足红外预警卫星大视场、高分辨率以及多光谱探测的能力。本文对国内外多芯片,多谱段拼接红外探测器组件发展现状以及技术路线进行对比,对小型化拼接探测器在其他领域的使用前景展望,最后点出大尺寸拼接红外探测器研制目前存在的主要问题。     

离子束感生电荷显微术的研究

使用低束流技术 ,在高分辨率扫描质子微探针装置上开展了离子束感生电荷显微术 ,并研究了半导体材料 Ga As的电子学性能。实验结果表明 ,在同一扫描区域内 ,材料的电荷收集效率具有不均匀特性 ,而且氦离子激发产生的 IBIC显微图谱的对比度比质子要强。     

激光束质量实时测量技术

提出一种新型光束质量实时测量技术,该技术主要基于由平板反射镜组成的多平面成像系统,一次性将激光束腰附近2倍瑞利距离内的多个光斑成像在同一个平面上,用CCD相机获取这些光斑的光强分布图样。通过图像处理获知接收到的光斑的光强分布。采用远场发散角、焦点尺寸、桶中功率比和M2因子四种光束质量评价标准对激光光束质量进行评价。利用该方法实时测量了高能钕玻璃双板条激光器的输出光束。     

光纤激光器光束的叠加技术

建立高功率、高亮度激光系统的一个重要方法是使用激光阵列,一方面要增大单个阵元的输出功率,另一方面要对阵列进行精确的控制,使各激光光束能有效地叠加.详细讨论了光纤激光光束叠加的主要技术途径,其中包括相干叠加和非相干叠加技术,并对有关技术问题进行分析.     

Junction depth measurement in HgCdTe using laser beam induced current (LBIC)

A new, nondestructive junction depth measurement technique for HgCdTe photovoltaic devices is investigated. The technique uses a scanning laser microscope to obtain laser beam induced current (LBIC) data from which information regarding the junction depth is extracted, and is applicable to both homojunction and heterojunction diodes. For implanted heterojunction photodiodes, the position of the n-p junction relative to the heterojunction is an important factor determining completed device performance, with blind photodiodes resulting if the n-p junction is incorrectly placed. At present, the only methods available for junction depth determination (e.g., secondary ion mass spectroscopy and differential Hall) are destructive and not applicable as routine process monitoring techniques. It is envisaged that the development of a nondestructive routine process monitoring procedure will help improve yield and reduce the cost of HgCdTe photovoltaic devices. In this paper, experimental and theoretical results are presented in order to assess the sensitivity of the new technique to the effects of junction doping density, illumination wavelength, frontside/backside illumination, and test structure geometry.     

基于激光诱导离解光谱的物质成分分析技术

阐述了激光诱导离解光谱分析技术的工作机理.基于Nd:YAG激光器和CCD器件多通道光栅光谱仪,建立了一套激光诱导离解光谱探测实验装置,针对激光脉冲能量,延迟探测时间,周围气体压强对LIBS探测性能的影响开展了相应的实验研究,实验结果证明:在较低脉冲能量下也可以获得原子光谱信号;适当调节延迟探测时间可以获得最佳的探测信噪比,某些样品几乎不辐射出强的背景连续谱,可以省去延迟探测;在5×10-5 Pa的低压条件下仍然可以获得信噪比较高的原子光谱信号,但信号的强度与大气气压相比明显变小;通过对低压样品室中高纯度样品的探测分析获取标准原子谱线,与未知样品的原子谱线比较以消除系统识别误差,从而准确识别出未知样品中的组成元素.     

Laser beam induced current imaging of reactive ion etching induced n-type doping in HgCdTe

The nondestructive optical characterization technique of laser beam induced current (LBIC) has been used to illustrate the effects of reactive ion etching (RIE) of mid-wavelength infrared n-type HgCdTe. RIE may be used as a method of n-p junction formation, as a means of forming n⁺ ohmic contacts to wider bandgap HgCdTe, or for mesa isolation etching of epilayers for HgCdTe detectors and emitters. Along with experimental measurements of the LBIC phenomena, this paper introduces the simulation of LBIC signals using a commercial semiconductor device modeling package. A number of LBIC maps are presented for different wafer processing conditions, with the results being explained using the simulation software. The experimental and calculated results bring to light a number of previously unreported characteristics associated with the LBIC phenomena, including the effect of junction depth, temperature, and grading of the junction region. In addition to the LBIC technique confirming the presence of an n⁺ region after RIE processing, it also provides information regarding the depth of the n⁺ region and lateral extent of the doping.     

利用阶梯镜进行半导体激光器光束整形及光纤耦合

文中首先从半导体激光器阵列的发光特性出发,采用阶梯镜对大功率半导体激光器阵列光束进行整形,最后得到一个纤芯为400μm,数值孔径为0.22的单光纤耦合模块,输出功率为33.7W,耦合效率为84.2%.     

CO2激光诱导液相局域沉积技术的探讨

通过多次尝试 ,发现He Ne激光器不适合用于激光诱导液相沉积技术。而对于输出波长在中红外波段的CO2 激光器 ,运用常规的方法 ,也不易实现金属在试片正面的液相局域沉积。介绍了一种新方法 ,并运用CO2 激光从水溶液中在环氧树脂基体的正面局域诱导沉积出了金属铜线 ,同时简要探讨了影响其沉积速率的几种因素。     

用光偏转技术研究铜的激光烧蚀阈值

用基于光偏转原理的三种方法(它们分别利用光声信号的能量、渡越时间及光偏转信号正峰峰值与入射激光能量密度的关系)测量了Cu的烧蚀阈值,并对这三种方法进行了比较,提出了它们各自的适用范围     

基于随机微透镜列阵的激光光束匀化方法

利用微透镜列阵实现光束的分割和叠加是一种典型的光束匀化方法。而在微透镜列阵实现激光光束匀化时,由于微透镜列阵的周期性和激光的相干性,匀化光斑会产生周期性点阵分布现象,降低了光束匀化质量。提出一种利用中心离轴型随机微透镜列阵消除点阵效应以实现激光光束的匀化方法。在分析光束经过微透镜列阵的传播特性基础上,设计列阵中各个子透镜单元的几何中心偏离其光轴,利用中心离轴量的随机性打破微透镜列阵的周期性,消除目标面处的点阵现象,实现高均匀性的光斑分布。采用移动掩模技术制备随机微透镜列阵,并开展激光光束匀化实验。结果表明,该方法能够有效提高激光光束的均匀性,有望在激光加工、医疗和照明等方向有较大的应用前景。