锑化铟红外探测器

本专利涉及一种锑化铟红外探测器,它能有效地工作在一个很宽的温度范围内,并能在比现有器件工作温度高的温度下工作。早先的锑化铟红外探测器是用n-型材料和一浅扩散P-型层的含受主材料镉或锌的薄片所制成。这种探测器通常工作在77°K;同时采用一种杂质n-型材料,其自由电子数(杂质浓度)约为0.8～3.1×10~(15)/厘米~3。如果,增加杂质浓度到10以上,则可提高探测器的灵敏度,而且探测器还可在较高的温度     

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。     

高斯激光辐照焦平面探测器温度场分析与仿真

为了研究激光辐照焦平面探测器的温度效应,采用ANSYS有限元软件建立高斯脉冲激光辐照锑化铟红外焦平面探测器的3维结构分析模型,并对该探测器3维温度场效应进行了研究。结果表明,激光辐照下,探测器最大温度出现在最上层的锑化铟芯片上,探测器最大温度达到锑化铟芯片熔点温度798K时,将会引起探测器的热熔融损伤,且熔融损伤阈值受到脉宽、光斑半径等激光参量的影响;高斯脉冲激光辐照下,探测器中各层材料的温度场分布呈现出非连续的高温极值区域,其主要原因是位于锑化铟红外焦平面探测器中间层相间分布的铟柱和底充胶具有迥异的热学性质,并且造成探测器温度场云图中锑化铟芯片、底充胶与硅读出电路高温极值区域形成类似于互补的高温分布。这为进一步研究温升效应引起的应力场分布、提高探测器激光防护性能提供了重要的理论分析依据。     

InSb焦平面探测器的发展现状与趋势

本文通过对红外技术发展历程的回顾,简要介绍了锑化铟材料的一些基本特性,通过对国外主要锑化铟材料、探测器研制生产单位的产品、性能指标的分析,归纳出锑化铟材料、探测器的主要技术路线,并对未来锑化铟材料、探测器的发展趋势进行了分析。     

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。     

高纯度p型锑化铟单晶研制

一、前言众所周知,锑化铟(InSb)是一种直接的小禁带宽度半导体。其禁带宽度在室温下为0.17电子伏,当用液氮冷却时,可展宽到0.23电子伏。相应的长波限分别为7微米和5.5微米。它是3至5微米红外波段的一种很重要的探测器材料。锑化铟红外探测器有三种基本的     

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。     

锑化铟光伏红外探测器结电容直读式测量研究

介绍一种能直接连续测量锑化铟探测器p-n结结电容的方法。由于充分运用了运算放大器及相敏检波器的优点,本测量法可连续准确地测出结阻抗低到1千欧的p-n结的结电容。其工作频率为100千赫,测试范围为1～1000微微法,测试误差为±1％。文中列有部分锑化铟探测器结电容的测量结果。     

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.     

温度冲击下背向集成微透镜阵列红外探测器热应力分析

针对温度冲击下红外探测器芯片的高碎裂几率问题,借助ANSYS分析软件,对背向集成微透镜阵列锑化铟探测器热应力随阵列规模的演变规律、以及64×64大面阵探测器热应力及其分布进行了研究.首先针对8×8小面阵背向集成微透镜阵列锑化铟红外探测器进行热应力分析,得到芯片上最大应力值达到最小时探测器的结构参数.以此为探测器典型结构参数,使阵列规模从8×8倍增到64×64,从而在较短的时间内得到温度冲击下探测器中热应力随阵列规模的演变规律,以及64×64探测器的热应力值及其分布.结果表明:背向集成微透镜阵列锑化铟红外探测器最大应力值出现在锑化铟芯片上,并随阵列规模的增大近似呈线性增加,显示出热应力与阵列规模的相关性.在64×64红外探测器中,锑化铟芯片上表面热应力明显集中在微透镜边缘区域,铟柱阵列上表面热应力分布呈现出由外至内的环状梯度分布,而其它接触面上的热应力分布则呈现出明显的均匀性、集中性.     

锑化铟和碲锡铅探测器研制现状报告

前言目前Barnes 工程公司已研制成锑化铟和碲锡铅两种光伏红外探侧器,本文对它们的研制现状加以评述。对于锑化铟,已探索出一种制造单元件及多元件探测器的新工艺,给探测器的制造提供了单块结构和半平面结构的途径,使整个表面起到钝化和保护作用。这种工艺在许多方面与集成电路的工艺相似,基本上是由一系列用以钝化、接触及规定各个探测器元件的薄膜淀积层组成。用这种结构可使整个表面得到钝化,使许多器件的设计首先得以实现。正如叙述的那样,可能使多层滤光片、金属标度盘和孔径场栏得到有效的直接淀积。此外,探测器可用     

昆明物理所锑化铟红外材料、器件研究进展

简要报道昆明物理研究所锑化铟体晶材料、弹用锑化铟红外探测器组件和320×256锑化铟焦平面器件的最新进展.     

锑化铟光伏探测器

前言锑化铟光伏红外探测器,由于其具有现代探测器的工作性能,在军用和工业用的红外装置上得到日益广泛的应用。单元及多元探测器的性能已发展到背景辐射限(BLIP)的程度。虽然这种探测器应用广泛,但公布的数据不多,有用的数据少,对现有锑化铟探测器的工作特性也就不能详细了解。本文目的是评述一下这种探测器的一般特性,并说明其现能到达的特定性能水平,对使用者尤为重要的是有限定视场的性能水平。Barnes 工程探测器实验室对制造工业用和医学用的红外装置的探测器,花了一年     

锑化铟多元探测器结特性及工艺研究

一、前言由于锑化铟这种化合物半导体材料的性质使得锑化铟光伏型红外探测器易于制成多元列阵器件和便于集成化。而锑化铟多元器件具有较大的实用价值。国内经过多年的研究探索,虽然部分器件已达到应用水平,但其技术性能还有待于进一步提高。本文仅就锑化铟多元器件结特性及其工艺进行一些初步的研究,从反映结特性的三个方面,分析不同类型样品器件的性能,发现制作技术的关键环节,从而指导实际工艺,提高锑化铟多元探测器的性能。     

新型铟砷锑非致冷型光导探测器的性能研究

介绍了采用新工艺生长的铟砷锑厚膜单晶。我公司采用和室温锑化铟探测器相同的工艺结构将其制成了高灵敏、非致冷型光导探测器,并对它的光电性能和光谱响应率进行了测试。将该探测器与室温锑化铟、致冷锑化铟以及硒化铅探测器作了对比,所得数据为工作在中远红外波段(5～12 μm)范围内的铟砷锑探测器的更广泛应用提供了可靠的依据。     

美国BARNES公司红外探测器规范

一、锑化铟探测器光伏型锑化铟探测器性能接近背景限,时间常数小于1微秒,可用于扫描仪器和瞬时测量,其主要规范如下,(1)元件为台面结构,表而经饨化。分圆形和方形两种,其灵敏面积如表1。     

锑化铟光伏器件温度特性分析

锑化铟光伏器件一般工作在７７Ｋ。本文介绍采用金属变温杜瓦瓶在不同温度下测试了锑化铟光伏器件的光电特性，其结果显示出锑化铟光伏器件在高于７７Ｋ一段温度范围内也能满足工作需要，因此为锑化铟制冷探测器的设计提供了一定的依据。     

锑化铟红外焦平面阵列探测器的热应力结构优化

在液氮冲击实验中,锑化铟红外焦平面阵列探测器中各层材料之间线膨胀系数的不同将导致热失配产生,过大的热失配应力将引起锑化铟芯片断裂失效。为了降低热失配对锑化铟芯片的影响,基于弹性多层体系热应力计算理论,借鉴平衡复合物结构设计方法,优化平衡复合物结构上表面的热应变,使得平衡复合物结构中硅读出电路上表面的热应变尽可能接近锑化铟芯片下表面的热应变,从而大幅降低锑化铟芯片中的热应力。考虑器件加工工艺成熟度,经一系列计算表明:当硅读出电路的厚度取25 μm时,平衡复合物结构中硅读出电路上表面的热应变与InSb芯片下表面的热应变最为接近,此时锑化铟芯片中的拉应力最小。锑化铟芯片中拉应力的大幅降低,将为消减液氮冲击中锑化铟芯片的碎裂几率提供可以信赖的结构设计方案和实现途径。     

锑化铟红外探测器的微透镜阵列设计及试验

台面型锑化铟红外焦平面探测器的制作工艺简单,量子效率高,但是填充因子较低且会随着像元尺寸的减小而进一步降低。减小台面腐蚀深度可以提高探测器的填充因子,但会增大串音。介绍了一种新型微透镜阵列的设计与制备方法,以提高锑化铟红外探测器的填充因子并减小串音。与现有的热回流微透镜阵列相比,该微透镜阵列的填充率、表面粗糙度以及尺寸均匀性能得到了较好的兼顾,可直接在锑化铟红外探测器表面制作,工艺简单。结果显示,探测器的串音降低26%,光响应提高22%。     

锑化铟单晶作为磁敏电位器材料的新应用

到目前为止,国内锑化铟单晶主要用于制作光导或光伏红外探测器。对单晶的电性能和位错缺陷要求很高,价格昂贵,用量小,社会经济效益受到一定限制。而锑化铟单晶迁移率高,霍尔效应显著的突出特点,尚未得到开发利用。磁敏电位器正是利用了锑化铟单晶的这一特点。使其应用又有了新的领域。磁敏电位器的基本工作原理,是通过旋转