高灵敏度InSb红外探测器

1.前言 InSb是Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体,在77°K时,禁带宽0.23电子伏,因为载流子迁移率高,在红外波段(截止波长5.5微米)灵敏度较高,适于作快速响应的探测器材料。原来的测热辐射计和热电偶,至多只能探测几十赫的信号。而InSb元件可以探测1兆赫左右的信号,最近装在红外照相机里,用     

低温光导型InSb红外探测器研究

文中讨论了决定光导型探测器性能的主要因素。在理论分析的基础上，对低温单元光导InSb探测器的主要工艺参数进行了分析和估算。简单介绍研制结果。     

InSb晶片的阳极氧化

Ⅲ～Ⅴ族半导体材料,经过阳极氧化以后,可以生成一层电阻率很高的绝缘层。这种工艺可用来制备MOS器件;或使半导体器件表面纯化,防止工艺中的再沾污,降低表面的漏电流,以达到提高半导体器件的电学性质的目的。有关这方面的研究工作,国外已有大量的报导。本文是对InSb(111)晶片,选用了几种不同类型的电解液,以恒流法进行了阳极氧化实验。对所生成的阳极氧化膜,用光学显微镜观察表面形态;离子探针法分析杂质沾污;     

光伏型锑化铟多元红外探测器

本文简要介绍用箱法扩散成结,蒸发SiO_2钝化表面和金属化层作欧姆接触,热压焊等类似Si集成电路工艺研制的InSb多元红外探测器的情况,获得了高阻抗、无串扰的线列器件。并就工艺对串扰和均匀性的影响进行讨论。     

阳极氧化膜对光伏探测器的钝化作用

本文根据对阳极氧化膜与(Hg、Cd)Te界面特性的电子能谱和MIS C-V测试结果,讨论了用阳极氧化膜作光伏探测器钝化膜的可能性。提出了在(Hg、Cd)Te表面先生长一层约0.01μm阳极氧化膜作表面预处理的新设想。(Hg、Cd)Te为衬底的探测器目前常规使用的钝化膜有阳极氧化膜ZnS和SiO_2及它们     

准平面型InSb光伏列阵红外探测器

在台式光敏面基础上,采用SiO_2介质掩蔽,金属膜延伸电极和衬底区超声引焊电极引线,研制成InSb光伏型列阵的准平面型器件。由本工艺制备的器件具有无串音、结阻抗高、反向耐压高、稳定性好等良好性能。     

受热噪声限制的光伏InSb探测器

光伏锑化铟探测器在≤77°K的温度下工作,具有足够低的背景辐射电平,致使工作性能受到热噪声的限制。在这样的条件下,噪声等效功率(NEP)完全由探测器的工作温度、阻抗和量子效率决定。在能大批供应的探测器制品中,这些最佳化的参量已经使5微米NFP的值低达10~(-15)瓦。特殊的前置放大器对于实现热噪声限制工作是极关键的。本文将详细介绍。     

光伏型InSb探测器NEP谱曲线蓝移现象的研究

在1～5.5μm大气窗口的天文学应用中,光伏型InSb是使用最广泛的红外探测器之一。为了提高其极限灵敏度,通常使探测器工作于液氮或液氦温度以减小其内部的热噪声,同时用限制视场角(直至衍射极限)的办法来压低背底辐射的光子起伏噪声。实验已发现,随着探测器工作温度的降低,同一探测器的NEP(等效噪声功率)谱曲线的形状基本不变,但要向短波端移动,称之为“蓝移”现象。对这一现象的通常解释是:由于     

InSb红外焦平面探测器现状与进展

红外焦平面探测器技术是一种通过摄取景物热辐射分布图像,并将其转换为人眼可见图像的技术。近年来红外探测器技术发展迅速,在军事、工业、农业、医学等各领域显示出越来越重要的应用。本文对锑化铟红外焦平面探测器的应用及发展情况进行了分析,并对其发展前景进行了展望。     

天文观测用InSb红外探测器系统

本文简略地介绍了云南天文台1982年和1985年从美国红外实验室进口的两套Ihsb(锑化锢)光伏型红外探测器系统(以下简称为系统Ⅰ和系统Ⅱ)。重点介绍了InSb芯片及其主要的性能参数。对两套系统进行了测试,得到了相应的测试数据。最后简略地介绍了两套系统近期在天文方面的应用以及对InSb系统的评价。     

InSb红外焦平面探测器背减薄技术

文中着重介绍了InSb红外焦平面探测器薄技术工艺以及精抛对器件性能的影响。目前已较好的掌握了减薄至20μm的磨抛技术。     

InSb红外探测器芯片粘接工艺研究

基于InSb红外探测器的封装特点,采用正交试验法研究了芯片粘接过程中基板平整度、粘接剂抽真空时间、配胶时间、固化条件等工艺参数对芯片性能及可靠性的影响。通过计算极差和方差分析了各因素对芯片可靠性的影响大小。结果表明,固化条件对粘接后芯片的性能影响最大,其次是配胶时间,而抽真空时间和基板平整度影响相对较小。针对极差分析得出的较优参数组合和较差参数组合,利用X射线衍射(XRD)研究了不同参数组合对晶片粘接的应力大小,所得结果与正交试验一致。     

InSb阳极氧化膜界面特性研究

用阳极氧化的方法在InSb衬底上生长氧化膜,并在阳极氧化膜上镀Cr/Au电极以制备MOS器件,通过分析77 K时MOS器件C-V特性,得出InSb-阳极氧化膜界面的掺杂浓度、界面态密度,氧化层中的固定电荷密度可动电荷密度等重要参数,分析其界面特性和制备工艺的关系,为InSb表面的钝化工艺提供参考.     

InSb 红外焦平面阵列探测器湿法刻蚀

随着大规模InSb 红外焦平面(FPA)器件的发展,探测器制备的传统湿法刻蚀工艺已越来越难以满足新工艺要求。介绍了一种用于制备InSb 红外焦平面探测器的新湿法刻蚀工艺:使用适当比例的柠檬酸/H2O2 系刻蚀剂代替现有乳酸/硝酸系刻蚀剂,同时采用N2 气泡搅拌刻蚀装置来辅助刻蚀。通过实验对比分析表明,新刻蚀工艺可以很好地解决原湿法刻蚀横向刻蚀和下切效应,提高了刻蚀均匀性和平整度,减小了表面粗糙度,并明显降低了InSb 器件的漏电流,提高了电性能。     

光伏型锑化铟红外探测器开路失效研究

主要对光伏型锑化铟红外探测器组件开路失效现象进行分析。选取典型失效产品,通过性能测试、解剖等分析方法,寻找失效原因(金层表面有网状胶存在、引线与金属化层形变不够导致键合失效,芯片材料崩裂等),并对引起失效的机理进行了分析。     

阳极氧化—InSb结构的电物理性能

一、引言目前,人们对窄禁带半导体(如In Sb[1—5],In As[6]等)MIS结构的制取和研究给予了极大的关注。因为,利用这些结构作为红外波段的灵敏探测器是很有前途的。由于上述材料的热性能较差,因此,表面钝化的主要方法是在电解液中进行阳极氧化。过去对阳极氧化物(AO)—InSb系统已作过比较详细的研究,但是,由于结构的制作工艺、实验装置及对其结果的解释不同,各个作者所得结构的主要性能数据不同。因此,有必要进一步详细     

InSb红外探测器钝化前清洗工艺研究

对InSb红外探测器钝化前清洗工艺进行了研究。在传统清洗方法的基础上增加专用清洗液进行清洗,以优化钝化前InSb材料的表面质量。飞行时间二次离子质谱仪(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry, TOF-SIMS)质谱检测表明,增加专用清洗液清洗工艺后,InSb材料表面的Si杂质浓度降低了约85%,主要有机物杂质浓度降幅约为30%~60%,表面整体杂质含量显著降低。经流片验证,增加专用清洗液进行钝化前表面清洗,I-V性能更优,InSb光伏芯片的长期可靠性显著提高。这说明钝化前InSb材料的表面质量对InSb红外探测器的性能和可靠性具有重要影响。本文提供的钝化前清洗优化方向具有一定的指导意义。     

PbTe中红外光伏探测器

利用自主的分子束外延(MBE)技术在CdZnTe( 111)基底上生长PbTe半导体探测器材料,通过在PbTe薄膜上沉积In2 O3透明导电薄膜、ZnS绝缘保护层和In薄膜做电极,制成PbTe结型中红外光伏探测器.在77 K温度下,器件响应波长为1.5～5.5 μm,实验测量的探测率为2×1010 cm·Hz1/2W-...     

台面PN结InSb红外探测器响应时间研究

分析了光伏InSb探测器响应时间与量子效率、反向饱和电流的关系,设计出量子效率为0.61～0.56、响应时间为20～60 ps的锑化铟(InSb)红外探测器,实验制备了台面p+-on-n结构的探测器.通过I-V、C-V测试验证了制备的器件物理参数与设计值吻合.采用脉冲响应测试了InSb探测器的响应时间(0.3?s),由于封装和其他分布电容的限制,响应时间测试值与理论计算值存在差距.