前侧或后侧受光照的HgCdTe探测器:红外CCD焦平面列阵的一种新结构

一种前后两面对称的新器件,可在一面进行探测,而另一面形成电极。这种新器件的制作方法与经典的HgCdTe制作工艺相接近。用这种新型的对称两面结构制作的二极管,其性能和生产成品率完全可与常用的HgCdTe列阵相比。未来红外系统(热成象、制导或监测)的信号探测,极有可能以焦平面探测器列阵的实     

HgCdTe:迅速发展的军用材料

针对传感器技术的基本研究的主要课题之一是如何改善制作红外焦平面列阵的碲镉汞材料的品质。这种列阵位于电子器件上面,由大量的探测元组成;整个列阵器件可产生高分辨率的图象。因为HgCdTe的光谱响应范围恰好在红外波段,而且其工作温度比较适中,因此它是制作更好的焦平面的最佳应选材料。单片本征硅作为制作可见光和近红外焦平面的材料之一,已为大家所承认。有些热电材     

多色红外成像器件

本发明提供一种多色红外成像器件,它有一个包含一层中波红外探测层和一层长波红外探测层的焦平面列阵．红外焦平面列阵表面有许多个像元．另外,该成像器件还带有用以接收中波红外和长波红外辐射的光具．     

红外探测器材料Ⅲ（SPIE Vol．5209）

一、碲镉汞1.双色HgCdTe红外凝视焦平面列阵(EdwardP.Smith等)2.单片集成HgCdTe焦平面列阵(SilviuVelicu等)3.高适用性短波红外HgCdTe焦平面列阵(Hon-navalliR.Vydyanath等)4.通过适当选择初始掺杂物再分配来提高轴向组分     

红外摄像机系统

本发明提供一种红外摄像机系统,该红外摄像机系统所用的敏感器件是一个具有许多个探测元件的红外焦平面列阵。工作时,光学系统将目标聚焦在红外焦平面列阵上,该红外焦平面列阵产生输出信号,然后与该红外焦平面列阵相连的信号处理系统再对该输出信号进行处理。该摄像机外壳还连接了一个吸收/发射屏蔽装置,摄像机的光学聚焦系统就固定在该屏蔽装置上。     

高密度垂直集成光电二极管焦平面列阵技术（上）

1 引言 由美国DRS红外技术公司研制的高密度垂直集成HgCdTe光电二极管是解决红外焦平面列阵结构问题的一种新方法。较之更为保守的焦平面列阵结构,新方法在二极管的形成以及在二极管与硅读出集成电路的混成方面都有不同之处。这种二极管是在低温下通过对非本征     

光电子学与夜视器件(SPIE Vol. 3819)

一、碲镉汞焦平面列阵 1.具有时间延迟与积分功能的HgCdTe扫描焦平面线列阵(L.A.Bovina等,俄罗斯RD&P中心) 2.128×128元和384×228元HgCdTe凝视焦平面列阵(L. A.Bovina等,俄罗斯RD&P中心) 3.新式红外HgCdTe焦平面列阵的最高性能(V.V.Osipov等,俄罗斯RD&P中心)     

硅基HgCdTe面阵焦平面器件结构热应力分析

红外焦平面器件是一个多层结构,包含外延衬底、HgCdTe芯片、Si读出电路、互连In柱、粘结胶以及引线基板等,由于各层材料之间的热膨胀系数不同导致焦平面器件在工作中承受很大的热应力,热应力是导致红外焦平面器件失效的重要因素之一。本文运用一维模型以及有限元分析方法对硅基HgCdTe320×240焦平面器件结构进行热应力分析,结果表明,改变Si衬底厚度、粘结胶的杨氏模量以及基板的热膨胀系数,都会不同程度地影响HgCdTe薄膜上的受力,其中基板的热膨胀系数对HgCdTe薄膜所受的应力影响最大。通过选用合适的基板可以有效降低HgCdTe薄膜所受的应力,从而降低器件失效率。     

在硅衬底上研制大规格红外焦平面列阵

第三代红外成像技术需要高性能的大规格红外焦平面列阵。HgCdTe红外焦平面列阵所呈现的性能可满足这种要求。基于硅的复合衬底已被证明是实现高分辨率HgCdTe列阵的首选衬底。复合衬底的工艺技术具有可量测性,目前使用的衬底尺寸已达6in,而且具有极好的组分均匀性。代表目前工艺水平的复合衬底所呈现的位错密度处于中低档范围,即10~5cm~(-2)。然而,在复合衬底上生长的HgCdTe外延层所呈现的缺陷密度为10~6cm~(-2)。最近在CdSeTe/Si复合衬底方面的研制工作表明,这种衬底很有希望与HgCdTe合金达到更好的晶格匹配。可以预见,若能进一步提高材料质量并改进器件结构,那么实现基于HgCdTe的可量测的工艺技术是完全可能的。     

美国高性能红外焦平面列阵的重要进步

据美国空军网站（http：//www.afrl．af．mil／）报道,高性能红外焦平面列阵无论对于像天基红外系统之类的先进空军武器系统还是对于采用光谱分析技术的实验室测试工作都是不可缺少的．在过去的20年中,美国空军一直在寻求用高质量的HgCdTe半导体材料制备红外焦平面列阵．然而,经过种种努力,HgCdTe红外焦平面列阵成品率低,成本高和交付时间长的问题依然没有解决．     

红外探测器材料与器件

一、红外焦平面列阵1．适合空间和地面应用的多色长波红外焦平面列阵技术（Latika S．R．Becker）2．长波HgCdTe焦平面列阵用高性能辐射硬化增透膜的设计与研制（Ashok K．Sood）3．多色探测器列阵的设计与研制（Ashok K．Sood）4．在硅上研制大规格红外焦平面列阵（Nibir K．Dhar等）     

红外探测器材料与器件(SPIE Vol．5564)

一、红外焦平面列阵1．适合空间和地面应用的多色长波红外焦平面列阵技术(Latika S．R．Becker) 2．长波HgCdTe焦平面列阵用高性能辐射硬化增透膜的设计与研制(Ashok K．Sood) 3．多色探测器列阵的设计与研制(Ashok K．Sood) 4．在硅上研制大规格红外焦平面列阵(Nibir K．Dhar等)     

红外焦平面成像器件发展现状

红外焦平面列阵成像技术已经进入了成熟期。本文对几种红外焦平面列阵器件如MCT、InSb和QWIP的最新进展作一评述,简要介绍其器件发展水平、技术路线和关键工艺。简要提及一种新颖的非制冷焦平面成像技术：光学读出微光机红外接收器。     

多色探测器列阵的设计和研制

1引言高性能传感器的应用需要多色红外焦平面.高性能传感器需要的是能在中波红外/长波红外和长波红外/甚长波红外波段中覆盖人们所关心的各种波长的多色焦平面列阵.HgCdTe探测器工艺在这方面已获得了显著的进步.与使用多个单色红外焦平面列阵相比,使用一个双色红外焦平面列阵的成像系统更加简单可靠,其重量更轻,功耗更小,价格也更便宜.     

PtSi红外焦平面列阵研究的新进展

评述了ＰｔＳｉ消特基势势垒红外焦平面列阵的的研究进展。近年来，国外采用一些新的器件结构，制成了高性能的大型凝视ＰｔＳｉ红外焦平面列阵。     

HgCdTe／CdZnTe晶格失配与X光衍射貌相的关系研究

文章采用富Te水平推舟液相外延工艺在CdZnTe衬底上生长了HgCdTe外延薄膜。研究了外延薄膜／衬底晶格失配度、X光衍射貌相、红外焦平面器件探测率三者之间的关系。对于HgCdTe外延层的X光衍射貌相我们将其大致分为五类，分别是Crosshatch貌相、混合貌相、均匀背景貌相、Mosaic貌相以及由衬底质量问题引起的沟壑状貌相，采用Crosshatch貌相和混合貌相材料所制备的红外焦平面器件，平均来说其探测率（D^＊）较高。X射线双轴衍射的实验结果表明，当外延层与衬底的晶格失配度为～0．03％时，外延层会呈现明显的Crosshatch貌相；而当失配度减小时，会逐渐呈现出混合貌相、均匀背景貌相、直至失配度为负值时呈现Mosaic貌相。因此，对于特定截止波长的HgCdTe焦平面器件，可以通过控制HgCdTe／CdZnTe之间的失配，生长出符合我们要求的貌相的碲镉汞外延材料，从而来提高焦平面器件的性能。     

HgCdTe／CdZnTe晶格失配与X光衍射貌相的关系研究

文章采用富Te水平推舟液相外延工艺在CdZnTe衬底上生长了HgCdTe外延薄膜。研究了外延薄膜／衬底晶格失配度、X光衍射貌相、红外焦平面器件探测率三者之间的关系。对于HgCdTe外延层的X光衍射貌相我们将其大致分为五类，分别是Crosshatch貌相、混合貌相、均匀背景貌相、Mosaic貌相以及由衬底质量问题引起的沟壑状貌相，采用Crosshatch貌相和混合貌相材料所制备的红外焦平面器件，平均来说其探测率(D*)较高。X射线双轴衍射的实验结果表明，当外延层与衬底的晶格失配度为～0.03％时，外延层会呈现明显的Crosshatch貌相；而当失配度减小时，会逐渐呈现出混合貌相、均匀背景貌相、直至失配度为负值时呈现Mosaic貌相。因此，对于特定截止波长的HgCdTe焦平面器件，可以通过控制HgCdTe／CdZnTe之间的失配，生长出符合我们要求的貌相的碲镉汞外延材料，从而来提高焦平面器件的性能。     

光伏HgCdTe混合焦平面列阵的性能

第二代红外成象系统要求高密度的焦平面列阵便于凝视成象应用。为满足此需要,研制了光电二极管HgCdTe探测器和信号处理Si—CCD器件相组合的焦平面结构。通常用的离子注入混合列阵与CCD多路传输器虽然已成功地实现互连,但是用液相外延(LPE)层制备的混合列阵在性能、信号处理和输出效率方面具有独特的优点。采用富汞LPE技术制备的异质结二极管,其性能优于一般的离子注入器件。这种器件的面电阻高,组分均匀性好。本文就8—12μm和3—5μm波段范围所用器件的制备情况作简要介绍。     

用分子束外延方法在4″硅衬底上生长HgCdTe并制造高性能大规格中波红外焦平面列阵

美国Raytheon公司已能用分子束外延方法在4"硅晶片上生长HgCdTe中波红外双层异质结(MWIRDLHJ),并能用这些晶片制造高性能器件。测试数据表明,用分子束外延晶片制造的截止波长范围为4μm～7μm的探测器的性能堪与用液相外延方法生长的材料的趋势线性能匹敌。两者的光谱特性相似,但前者的量子效率略低,这归因于所使用的硅衬底。在R_0A参数方面,HgCdTe/Si器件比用液相外延方法生长的探测器更接近理论辐射限。通过一个简单的模型,已知材料中的缺陷密度关系到器件的性能。同液相处延材料相比,分子束外延材料的1/f噪声略有增加,但测得的噪声电平还不足以明显降低焦平面列阵的性能。Raytheon公司除了用分子束外延材料制造分立的探测器之外,还用这种材料制造了两种规格的焦平面列阵。制造出来的128×128元焦平面列阵的中波红外灵敏度与用成熟的InSb工艺制造的焦平面列阵相似,而像元的可操作率已超过99％。用分子束外延材料制造的640×480元焦平面列阵则显示出更高的灵敏度和可操作率。     

HgCdTe混合焦平面阵列

前言近年来,HgCdTe已成为高密度焦平面阵列第二代红外成像系统的重要的半导体材料。为得到所需性能,提出一种采用HgCdTe光电二极管和硅电荷耦合器件的混合焦平面结构。异质结和薄基底二极管结构可保证在3～5微米和8～12微米两个波段制成性能高的器件。因为这两种结构都可大大降低饱和电流密度。本文介绍异质结和薄基底混合阵列的最近发展。