105K工作温度的多元长波光导碲镉汞探测器

文章报道了空间多光谱扫描仪红外波段多元光导碲镉汞探测器的研制与优值。重点研究并解决了多元器件光谱曲线不一致性的问题，简述了器件的优值波段响应率RΔλ1，波段探测率DΔλ和单色响应率Rλ的测试定标方法，以及器件按空间环境使用要求经历老炼和环境条件试验的情况。测试结果表明多元件性能稳定可靠，各项指标均达到了空间多光谱扫描仪的技术要求。     

探测器波段响应率及其测试定标法

描述了碲镉汞红外探测器相对光谱分布Ｇ（λ）和波段响应率Δλ的测试计算方法，以及其在１０５Ｋ温度下工作时，其中的一些定标问题，给出了１０５Ｋ温度下工作，空间应用的碲镉汞光导红外探测器有关测试方法、设备及测试结果，并给出了相应的测试误差。     

空间用1.6μmHg1—xCdxTe室温光伏探测器

报道敢采用改进的区熔工艺生长的三元系金属化合物半导体ＨｇＣｄＴｅ材料研制的短波光伏探测器，其工作温度为室温，在响应波段１．５８－１．６４μｍ内探测率优于３．０×１０＾－１１ｃｍＨｚ＾１／２Ｗ＾－１，量子效率达７０％。暗电流主要受制于扩散电流与产生复合电流，器件经环境模拟试验，定标与联试，完全符合空间工程应用的要求。     

多元长波碲镉汞探测器光谱与变温测试

为了满足空间红外多光谱扫描仪热波段对探测器光谱参数的特殊要求，采取了一些措施，测试分析了多元光导碲镉汞长波探测器的光谱响应及其变温光谱，画出了多元光谱曲线和不同温度下的典型光谱特性曲线，分析了测试精度。测试结果表明该探测器能满足空间应用的特殊要求。     

多元长波碲镉汞探测器光谱与交温测试

为了满足空间红外光谱扫描仪热波段对探测器光谱参数的特殊要求，采取了一些措施，测试分析了多元光导碲镉汞长波探测器光谱响应及其变温光谱，画出了多元光谱曲线和不同温度下的典型光谱特性曲线，分析了测试精度，测试结果表明该探测器能满足空间应用的特殊要求。     

波段探测率D~＊_（△λ）及其测试方法讨论

本文描述了波段探测率、波段响应率Ｒ＿（△λ）的定义及其测试定标方法，同时还描述了１０５Ｋ工作温度的碲镉汞探测器定标中的一些问题。     

波段探测率DΔλ的测试方法

描述了波段探测率的测试方法和实验计算，给出了探测器的测试和计算结果。还描述了红外探测器的波段响应率在遥感技术中的应用，并讨论了用波段探测率（和波段响应率）替代峰值探测率（和峰值响应率）的可能性和优越性。     

平面型铟镓砷红外探测器八元线列的制备与性能分析

由于具有高探测率、高可靠性以及可室温工作等特点,InGaAs红外探测器在航天遥感领域具有重要的应用,而平面型的InGaAs红外探测器是国际主流的结构,但是国内这一方面的研究却刚刚起步,文中通过闭管锌扩散方式制备了平面型In0.53Ga0.47As红外探测器八元线列,测试了器件的伏安特性,得到器件的暗电流在零偏压下平均值为6.5pA,-500mV下为18.2pA,并且通过对器件信号、噪声以及响应光谱的测试得到器件的峰值响应率,其平均值为8.11×1011cm·Hz1/2·W-1,不均匀性为4.69%.通过器件的优值因子R0A计算了器件理论峰值响应率,结果表明:理论峰值响应率平均值高于测试值,且不均匀性较大.通过拟合器件的伏安曲线分析了器件峰值响应率与理论值的差别.     

石墨烯MIS结宽光谱光电特性的研究

Ge基光电探测器具有独特的通信带宽响应特性和良好的CMOS工艺兼容性,在光电探测方面具有广阔的应用前景。但目前商用探测器的响应波段普遍局限在某一波段,难以满足多波段融合、小型化的探测需求。因此,通过在多层石墨烯和N型Ge之间引入薄的SiO2界面层,制备了基于石墨烯金属-绝缘层-半导体(MIS)结的光电探测器,分析了SiO₂的厚度以及石墨烯层数对MIS结器件性能的影响,并测试了器件的光谱响应范围、电流-电压曲线、响应度、开关比等光电特性。结果表明,该器件在254～2200 nm波段内均有响应,在980 nm处的响应度和开关比达到峰值,分别为78.36 mA/W和1.74×10³,上升时间和下降时间分别为1 ms和3 ms。     

卫星用长波HgCdTe探测器的研究

报道了卫星用长波HgCdTe红外探测器的性能。提出用波段探测率D_(Δλ)~*的概念来表征在105K下特定波段10.5～12.5μm工作的探测器性能。D_(Δλ)~*的值在1～3×10~(10)cmHz~(1/2)W~(-1)范围内,可靠性试验结果表明,探测器的失效率小于2.5×10~(-5)。     

SPRITE探测器的优化设计

本文在一维理论的基础上,经微处理机模拟计算,设计给出了工作在8—14μm波段SPRITE探测器的优化参数:器件长700μm,宽62.5μm,厚7μm,读出区长度50μm,工作偏压2.8V。结果表明,受器件粘接胶层热阻及扫出效应的影响,更大的器件工作偏压只能使器件优值参数探测率和调制传递函数交劣。计算结果还表明,尽可能减少器件在衬底上的粘接胶层厚度,背景辐射及材料的净掺杂浓度,有利于提高器件性能。     

器件结构对Al0．3Ga0．7N Schottky探测器性能的影响

在利用金属有机化学气相（MOCVD）方法生长的Al0．3Ga0．7N材料上制备了平面和台面结构的肖特基探测器。Ⅰ—Ⅴ和光谱响应测试结果表明：台面结构器件的反向漏电流大于平面结构器件的反向漏电流，它们的势垒高度分别为0．71eV和0．90eV，理想因子分别为1．12和1．02；峰值响应率分别为0．07A／W和0．005A／W，台面结构器件的响应光谱曲线在响应波段比较平坦，而平面结构器件的光谱响应是一条随着波长的减小而减低的曲线。产生这些现象可能主要是由于台面结构的欧姆接触电阻及串联电阻相对较小和离子束刻蚀对台面结构所带来的损伤所致。     

砷掺杂基区n-on-p长波光伏碲镉汞探测器的光电特性

报道了砷掺杂基区n-on-p长波碲镉汞平面结器件的电流电压特性、光谱响应特性,并同p型汞空位n-on-p长波碲镉汞平面结器件进行对比分析,发现砷掺杂基区长波器件的很多性能如优值R0A、电流响应率、黑体探测率都要优于汞空位基区长波器件。     

128×1元GaAs／AlGaAs多量子阱扫描红外焦平面的红外成像

研制成功了１２８×１元ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱扫描型红外焦平面（ＦＰＡｓ），器件的响应率达到ＲＰ＝２．０２×１０＾６Ｖ／Ｗ，截止波长为λ＝８．６μｍ，根据常规的黑体探测率定义，得到器件的黑体探测率为Ｄｂ＝２．３７×１０＾６ｃｍ．Ｈｚ／Ｗ，并最终获得了清晰的曙物体残留热像图。     

风云一号气象卫星用三元线列硅探测器

根据对器件响应率光谱分布、暗电流、结电容的要求,确定了硅材料参数和有关工艺参数。讨论了为提高器件可靠性及防止光串音,在器件结构设计上采用的光敏元圆角化、加保护铝环和铝屏蔽、浓磷扩散等措施。研制的器件响应率在632.8nm时为0.3A/W,在-10V,25℃时暗电流为5×10~(-11)A,结电容为29pF。器件通过了严格的老化筛选和各种环模试验,因而能适应于空间环境的使用要求。     

GaAs/GaAlAs量子阱双色红外探测器的光电性质的研究

本文综述了有关新型的GaAs／AlGaAs体系双色量子阱红外探测器的结构特性和光电特性的研究工作．双色探测器工作在3～5μm及8～12μm大气窗口波段范围，是光伏响应模式和光导响应模式相结合的偏压控制型两端器件．研究内容包括探测器的器件结构特性、红外光吸收特性、红外光电流响应、暗电流、噪声特性和探测率测试分析等等．首次从理论和实验两方面探讨有关量子阱束缚子能带到扩展态中不同虚能组之间的光跃迁问题及光电子输运问题．     

用于海洋水色扫描仪的硅光电探测器组件

采用微型滤光片与硅探测器直接耦合的方式,研制了5×4元和3×4元两种多波段硅探测器组件.组件可探测412～865 nm八个波段,带宽分别为20和40 nm.由于采用了短波增强,提高近红外波段响应率和响应速度,降低暗电流,减小串音及提高可靠性等一系列措施,使研制的组件达到了很高的性能:412 nm的响应率为0.14 A/W,暗电流为5×10-10 A,结电容小于20 pF,串音小于7%.,满足了海洋水色扫描仪的使用要求.     

一种可吸收垂直入射光的管状量子阱红外探测器

基于传统的光刻和化学湿法腐蚀工艺,通过卷曲技术,提出一种三维管状量子阱红外探测器.该管状器件相比于未卷曲的平面器件,在垂直入射光照下,展现了优良的暗电流、黑体响应和光电流响应率特性曲线.当工作温度60 K、偏置电压0.45 V时,管状器件峰值响应率为20.6 mA/W,峰值波长3.62μm,最大量子效率2.3%.从几何光学的角度分析了管状器件的垂直光吸收原理,进而揭示了一种特殊的光耦合方式.测试了不同角度入射光照射下的光电流响应率谱.由于微管的近似圆形对称性,器件具有很宽的视角,有助于红外探测系统的设计.     

GaAs／AlGaAs多量子阱红外探测器的特性研究

测量了GaAs/AlGaAs多量子阱红外探测器的伏安特性I_b(T_D,V_b)、黑体光响应电压V_S(T_D,T_B,V_b)和噪声电压V_N(T_D,V_b),由此获得器件的黑体电压响应率R_(VB)(T_D,V_b)和探测率D_B~*(T_D,V_b)并用Lorentz光响应线形对V_S(T_D,T_B,V_b)拟合给出器件的光电流谱的峰值波长λ_P和半峰宽λ_w。     

器件结构对Al0.3Ga0.7N Schottky探测器性能的影响

在利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长的Al0.3Ga0.7N材料上制备了平面和台面结构的肖特基探测器.I-V和光谱响应测试结果表明:台面结构器件的反向漏电流大于平面结构器件的反向漏电流,它们的势垒高度分别为0.71 eV和0.90 eV,理想因子分别为1.12和1.02;峰值响应率分别为0.07 A/W和0.005 A/W,台面结构器件的响应光谱曲线在响应波段比较平坦,而平面结构器件的光谱响应是一条随着波长的减小而降低的曲线.这些现象可能主要是由于台面结构的欧姆接触电阻及串联电阻相对较小和离子束刻蚀对台面结构所带来的损伤所致.