室温锑化铟光导型红外探测器

锑化铟(In Sb)是Ⅲ—V族金属间化合物半导体,它具有窄禁带宽度和高迁移率。在300°K时,禁带宽度为0.17eV(长波限约7 μm),电子迁移年约为7 × 10~4cmm~2/V·s;在77°K时,禁带度度为0.23ev(长波限为5.5μm),电子迁移率的6 × 10~5cm~2/V.s。所以在红外波段有较高的灵敏度,是一种适宜制作快速中远红外光电探测器、霍尔器件和磁阻元件的好材料。近年来用这种材料制备的红外光电探测器已在红外跟踪系统、红外照相机、红外热像仪、自动控制器、气体分析仪和红外测温仪等方面广泛应用。本文报道的是在室温下工作于2～7μm的InSb光导型红外探测器的制各、性能和用途,并给出了浸没型探测器的性能指标。     

快速热退火对锑化铟表层化学配比的影响

锑化铟是一种窄禁带化合物半导体。近几年,它作为3～5μm红外探测器阵列的一种材料受到广泛的重视。为了制备高质量的锑化铟PN结光电二极管,铍注入与快速热退火(RTA)技术相结合是一种最佳的选择。本文借助俄歇电子能谱(AES)对在快速退火条件下锑化铟表层化学配比的偏离进行了系统的研究。     

Pb-Sn硫族化物合金薄膜光导探测器

引言近年来,两种4—6族三元系合金半导体(Pb_(1-x)Sn_xTe和Pb_(l y)Sn_ySe)已竞相用于8～14微米大气窗的长波长红外方面。由于具有独特的能带颠倒特性,因而它们的禁带宽度可以小到0.1电子伏左右,并可对长波长红外辐射进行本征探测。     

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     

关于研制碲镉汞晶体的几点简单讨论

碲镉汞(有时写作Hg_(1-x)Cdx Te,以下简写为MCT)是目前制作峰值响应在3～5微米,特别是在8～14微米大气透射窗口的红外探测器的重要材料。用它可以制备出响应速度快、探测率高的探测器。探测器的截止波长λ_c与禁带宽度E_g有着直接的联系:     

国外资料索引

一、红外技术红外材料 184 小禁带宽度半导体和合金的能带结构与光学性质 Band structure and optical properties of Small gap semiconduotors and alloys, M. Balkanski, J. Lumin, 1973, Vol. 7, pp. 451-470. 本文评述禁带宽度<0.4电子伏的半导体的基本性能,有39篇参考资料。     

降低碲镉汞组分梯度的方法

本文涉及碲镉汞的生长。特别提到降低碲镉汞的组分梯度。(Hg,Cd)Te是由宽禁带半导体(E_g=1.6电子伏)碲化镉和具有“负能带”约-0.3电子伏的碲化汞的混合物所组成。合金能带与x值成线性关系,x值表示合金中碲化镉的克分子数。选择适当的x值,有可能获得在宽红外波段内有峰值响应的(Hg,Cd)Te探测器材料。对于8～14微米大气透射窗口,碲镉汞是尤为重要的探测器材料。早在1959年首次提出用碲镉汞作为本征红外光电器件材料。以后对碲镉汞进行了长期的研究,获得了波长1～30微米的高性能(Hg,Cd)Te探测器。目前在红外探测系统中已获得广泛应用。碲镉汞的主要缺点是难以制取优质、均匀一致的晶体,且制取n型碲镉汞晶体更难。从合金相图中可以看到固、液相线分离。     

锑化铟晶片的电学均匀性研究

锑化铟焦平面探测器是红外成像系统的重要组成部分,对红外成像的成本和性能都有重要影响。锑化铟晶片的质量及均匀性决定了探测器的性能。通过霍尔效应测试、低温探针法以及微波光电导衰退法研究了锑化铟晶片的电学性能均匀性。结果表明,所制备的锑化铟晶片的载流子浓度和电子迁移率的面分布较均匀,但低温电阻率以及少子寿命的分布呈现较小的非均匀性变化,这主要与锑化铟生长过程中的杂质分凝有关。     

锑化铟红外探测器及其制造方法

本文涉及的是锑化铟红外探测器及其制造方法。在一片n 型锑化铟衬底上扩散一层p 型材料,层厚为1到5微米,受主浓度很高,为镉或锌提供了极其有效的收集区;并且其浓度达到这样的范围,至使晶格即便有损伤,也不影响探测器的工作。这个膜层薄得能收集到大多数光生载流子。     

非本征硅探测器电离能最佳值测定

红外(热)成象是电荷耦合器件应用的一个重要领域,因为电荷耦合器件提供了相当容易地与大量探测器结合的可能,因而有可能消除或减少机械扫描。在这方面非本征硅红外探测器有特殊的意义。本文理论计算出作为截止波长函数,也即作为掺杂电离能函数时非本征硅探测器的性能。发现工作于3～5微米或8～14微米波段有一个最佳电离能,它等效于截止波长并趋于短波端。在77K工作时,对3～5微米波段,最佳截止波长大约是3.6微米(0.34电子伏),对8～14微米波段大约是10微米(0.12电子伏)。计算认为,在其它条件相同情况下,使用具有最佳截止波长的杂质时,在3～5微米波段与掺铟比较,可以使M~*增加约10~4倍;在8～14微米波段与掺镓比较,可以使M~*增加大约10倍。     

非致冷InAsSb中长波红外探测器研究评述

作为一种新兴的红外光电材料,InAsSb由于其禁带宽度窄、电子迁移率极高等优良特性受到了世界各国的广泛关注。InAsSb探测器的优势在于：对中长波红外波段的探测而言,其在室温下也具有很高的探测率,同时InAsSb探测器具有比HgCdTe探测器更高的响应速度。这些优势使得InAsSb探测器可制成非致冷型红外探测器,容易实现仪器的小型化,大大降低成本,在某些场合成为能够取代HgCdTe的理想材料。文章分别对InAsSb探测器国内和国外的研究近况作一简要评述,从而显示出在中长波红外波段InAsSb材料广阔的应用前景。     

国外简讯

锑化铟红外成象敏感元件前途光明据美国通用电子公司科学家在一次国际电子器件会议上予告,在1～5微米带内工作的锑化铟红外成象敏感元件前途光明。该公司已计划制造一种16×24元的阵列,其一边的中心距为2.6密耳,另一边的为三密耳。研制资金由海军电子系统指挥部和国防高级研究计划局提     

通过扩散Cd掺杂Zn减低Pb_(1-x)Sn_xTe载流子浓度

化合物PbTe和SnTe形成以岩盐晶体结构为特点的完整的假二元固溶体系列Pb_(1-x)Sn_xTe(O相似文献   

激光辐照锑化铟红外探测器的热应力损伤研究

通过介绍锑化铟红外探测器的基本构成及其材料热力学相关特征,阐述了激光辐照锑化铟红外探测器造成的损伤机理,采用有限元分析法,分析相关的辐照环境和条件并建立了一种三维仿真模型。仿真模拟了波长为10.6 μm的CO2激光辐照锑化铟红外探测器时各部分的温度变化及应力变化情况,通过数值分析比较了在光斑面积一定的情况下经过不同功率的激光辐照后锑化铟探测器表面径向及内部轴向发生的温度场变化及应力场变化;探测器表面应力值经过106 W/cm2的激光辐照后很快达到最高点,造成损伤,锑化铟与铟柱接触部分的应力值随光斑半径大小不同而有所变化。将锑化铟探测器材料的应力损伤阈值及变化趋势同已有实验数据进行对比,验证了模型的精确性。     

(PbSn)Te和(PbSn)Se红外探测器二极管结电阻的比较

对用于8～14微米波长范围内,在77K时禁带宽度为0.1电子伏的(PbSn)Te和(PbSn)Se探测器作了比较。在假定通过p-n结的扩散和隧道电流的情况下,计算了零偏压结电阻面积乘积R_oA。鉴别了由辐射和俄歇复合引起的少数载流子寿命。文内讨论了可得到的最大R_O乘积与掺杂浓度的关系。结果表明,根据这种观点PbSnSe要比PbSnTc优越得多。     

法国军用光电子工业

红外探测器法国少数公司,特别是SAT公司(法国电讯股份有限公司),在红外探测器方面水平很高。1970年,SAT只有一个大单位研究红外。1972年起,生产红外探测器才成为主要业务。1976年,开办了一家专门搞红外的工厂。用于红外的年营业额占26％左右。最初生产过许多导弹制导系统用的硫化铅光导探测器。之后,制备了各种材料的探测器,如锗掺汞(性能虽好,但太贵)、硫化砷(制备时不安全)和锑化铟。目前采用的是非常坚固而性能很高的啼镉汞探测器(8～14微米)。RMP公司最近投放市场一系列主要供民用的新的11微米碲镉汞探测器。Thomson-CSF公司为卫     

红外技术

器件 071 离子注入Cd_λHg_(1-x)Te红外光伏探测器 Infrared photovoltaic detectors from ionimplanted Cd_λHg_(1-x)Te,J.Marine,Appl.Phys.Lett.,15 Oct.1973,Vol.23,No.8,pp.450-452. 已用Al离子注入技术产生n-型区制成了Cd_xHg_(1-λ)Ten-p结光伏探测器。用这种料材制成的注入式二极管,组分x=0.18,相应的禁带宽为0.1电子伏,灵敏面积为200×250微米的元件在77°K     

碲镉汞光伏探测器制备的新进展

碲镉汞(Hg_(1-x) Cd_x Te)三元化合物是一种禁带宽度可变的材料。它适合制备2～12微米光谱范围的光伏型红外探测器。向着研制出一种优良性能和可靠性好的元件付出巨大努力。控制住晶体生长过程,就能得到直径大的均匀的晶体。通常在半导体工业中大批生产所使用的技术也适用于光电二极管。现在正研究先进的技术-离子注入。已经制备出的单元探测器和多元阵列在D量子效率和截止频率上都具有优良的性能。     

大直径高质量锑化铟单晶的生长研究

锑化铟单晶是制备3μm～5μm红外探测器的重要材料.为了适应红外焦平面探测器大规模化发展的趋势,我们开展了高质量3in锑化铟单晶的生长研究.本文解决了大直径锑化铟单晶生长的关键技术,讨论了3in锑化铟单晶生长过程中的多晶原料提纯问题,以及单晶电性能参数控制、位错密度控制和直径控制问题,并采用Czochraski法成功地在国内首次生长出直径为3in的锑化铟单晶.其中,直径大于3in的单晶长度超过100mm,单晶的位错密度小于100cm-2.试验结果表明:相对于其他半导体单晶生长位错密度沿晶棒增大的分布规律,我们得到的锑化铟单晶位错密度沿晶棒从头至尾递减,单晶尾部位错密度可小于50cm-2;同时单晶的电子迁移率、载流子浓度均满足制备高性能大规格红外焦平面探测器的要求.     

室温锑化铟在探测器阵列靶中应用问题研究

锑化铟探测器阵列靶是红外激光光斑测量的重要仪器。仪器中的光导型锑化铟探测器对温度比较敏感,这容易使后级信号处理电路的静态工作点出现温度漂移现象,影响阵列靶探测精度。针对这一情况,设计了一个可以根据环境温度实时调整静态工作点的系统,有效地解决由于探测器静态阻值随温度变化而引起的静态工作点的漂移问题,为室温锑化铟红外探测器在各种环境下的应用提供了一套有效的解决方案。