SiGe共振腔增强型探测器的制备

利用SOI材料的埋层二氧化硅的自停止特性,成功制作了具有高反射底镜的共振腔增强型SiGe探测器.底镜沉积于EPW腐蚀液腐蚀形成的背孔内,在1.2～1.5μm范围内,反射率高达99%.探测器的共振峰在1.344μm,光响应为1.2mA/W.与普通结构的探测器相比,文中所报道的探测器光响应有8倍的增强.     

SiGe共振腔增强型探测器的制备

利用SOI材料的埋层二氧化硅的自停止特性,成功制作了具有高反射底镜的共振腔增强型SiGe探测器.底镜沉积于EPW腐蚀液腐蚀形成的背孔内,在1.2～1.5μm范围内,反射率高达99%.探测器的共振峰在1.344μm,光响应为1.2mA/W.与普通结构的探测器相比,文中所报道的探测器光响应有8倍的增强.     

长波InAs/GaSb II类超晶格红外探测器

报道了50％截止波长为12.5μm的InAs/GaSb Ⅱ类超晶格长波红外探测器材料及单元器件.实验采用分子束外延技术在GaSb衬底上生长超晶格材料.吸收区结构为15ML(InAs)/7ML(GaSb),器件采用PBIN的多层异质结构以抑制长波器件暗电流.在77K温度下测试了单元器件的电流-电压(I-v)特性,响应光谱和黑体响应.在该温度下,光敏元大小为100μm×100μm的单元探测器RmaxA为2.5Ωcm2,器件的电流响应率为1.29A/W,黑体响应率为2.1×109cmHz12/W,11μm处量子效率为14.3％.采用四种暗电流机制对器件反向偏压下的暗电流密度曲线进行了拟合分析,结果表明起主导作用的暗电流机制为产生复合电流.     

高量子效率前照式GaN基p-i-n结构紫外探测器

研究了Al0.1Ga0.9N/GaN异质结p-i-n结构可见盲紫外探测器的制备与性能.p区采用Al组分含量为0.1的AlGaN外延材料形成窗口层,使340～365nm波段的紫外光可以直接透过p区到达i区并被吸收,有效提高了这个波段的响应率与量子效率.并且研究了不同p区AlGaN外延层厚度对探测器性能的影响,制备了两种不同p区厚度(0.1μm和0.15μm)的器件,测试结果表明,p区的厚度对200～340nm波段光吸收的量子效率影响较大,而i区的晶体质量的提高可以有效提高340～365nm波段光吸收的量子效率.并且当p区AlGaN厚度为0.15μm时,器件的峰值响应率达到0.214A/W,在考虑表面反射时外量子效率高达85.6%,接近理论极限,并且在零偏压时暗电流密度为3.16nA/cm2,表明器件具有非常高的信噪比.     

高量子效率前照式GaN基p-i-n结构紫外探测器

研究了Al0.1Ga0.9N/GaN异质结p-i-n结构可见盲紫外探测器的制备与性能.p区采用Al组分含量为0.1的AlGaN外延材料形成窗口层,使340～365nm波段的紫外光可以直接透过p区到达i区并被吸收,有效提高了这个波段的响应率与量子效率.并且研究了不同p区AlGaN外延层厚度对探测器性能的影响,制备了两种不同p区厚度(0.1μm和0.15μm)的器件,测试结果表明,p区的厚度对200～340nm波段光吸收的量子效率影响较大,而i区的晶体质量的提高可以有效提高340～365nm波段光吸收的量子效率.并且当p区AlGaN厚度为0.15μm时,器件的峰值响应率达到0.214A/W,在考虑表面反射时外量子效率高达85.6%,接近理论极限,并且在零偏压时暗电流密度为3.16nA/cm2,表明器件具有非常高的信噪比.     

InGaAs短波红外探测器

与InP衬底晶格常数相匹配的In0.53Ga0.47As材料能够制作出高质量的光电探测器,可工作在室温或热电制冷条件下,光响应谱范围为0.92～1.7μm,具有高达80%以上的量子效率.通过对InGaAs探测器芯片平面和平台式结构的分析,以及InGaAs芯片和HgCdTe芯片的性能测试、比较,充分证明了InGaAs材料芯片的优越性及研制在室温下工作的高性能InGaAs探测器的可行性.对InGaAs芯片相对光谱特性的测试表明,InGaAs材料温度响应重复性较好.     

一种可见光波长拓展型InGaAs焦平面探测器

背照结构的InGaAs焦平面器件,受其衬底InP的阻挡,对可见光无响应.针对宽光谱探测的应用需求,研制了 一种像元间距为25 μm、阵列规模为640×512的InGaAs焦平面探测器.通过在倒焊互连工艺后,对器件进行干法、湿法相结合的减薄抛光工艺,所得探测器阵列(PDA)芯片最终保留厚度约5 μm,实现了对400～1 700 nm光谱范围内可见光和短波红外光的同时响应,峰值探测率高于8×1012 cm·Hz1/2·W-1,峰值外量子效率超过85％,响应非均匀性优于6％,器件成像效果良好.     

256×256高帧频可见光CCD的研制

采用三相全帧帧转移结构和常规的CCD工艺,设计并研制了一种高速摄像用256×256元高帧频可见光CCD成像器件.器件光敏元采用MOS结构,尺寸为10μm×10μm,4信号抽头输出,占空比100%.测试结果表明,器件工作波长为0.4～1.1 μm,光灵敏度为0.05 lx(峰值波长处,积分时间40 ms),帧速为500帧/秒,动态范围大于等于54 dB,响应非均匀性小于等于2%.     

一种具有平顶陡边响应的长波长光探测器

在PIN型光探测器的基础上制备了一种适用于波分复用系统的具有平顶陡边响应的长波长光探测器。利用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)设备在GaAs衬底上二次外延生长了具有台阶结构的GaAs/AlGaAs滤波腔和InP基PIN光探测器。高质量的GaAs/InP异质外延采用了低温缓冲层生长工艺;具有台阶结构的Fabry-Pérot(F-P)滤波腔采用了纳米量级台阶的制备方法。通过理论计算优化了实现平顶陡边光谱响应特性的器件结构;并通过实验成功制备出了具有平顶陡边响应性能的光探测器,器件的工作波长位于1 549nm,峰值量子效率大于25%,0.5dB光谱响应线宽为3.9nm,3dB光谱响应线宽为4.2nm,响应速率达到17GHz。     

台面结构对4H-SiC紫外探测器性能的影响

制备了4种具有不同光窗口台面结构的4H-SiC紫外探测器#1,#2,#3和#4,并分别测试它们的紫外光响应谱.器件制备在4H-SiC同质外延层上,台面为垂直结构,其中探测器#1光窗口区由透明Pt层、p 层、p层、n层和n 衬底组成.在探测器#1的基础上用离子刻蚀的方法分别剥离透明Pt层、透明Pt层和p 层、透明Pt层和层以及p层制备出探测器#2,#3和#4.器件的紫外光响应谱表明,紫外响应率最好的是探测器#2,其次是探测器#4,#1,#3,其中探测器#2比其他类型的探测器响应率高1个数量级;4种类型的探测器峰值响应位置各不相同,其中探测器#1位于341nm处,探测器#2,#3和#4分别在312,305和297nm处.     

台面结构对4H-SiC紫外探测器性能的影响

制备了4种具有不同光窗口台面结构的4H-SiC紫外探测器#1,#2,#3和#4,并分别测试它们的紫外光响应谱.器件制备在4H-SiC同质外延层上,台面为垂直结构,其中探测器#1光窗口区由透明Pt层、p+层、p层、n层和n+衬底组成.在探测器#1的基础上用离子刻蚀的方法分别剥离透明Pt层、透明Pt层和p+层、透明Pt层和层以及p层制备出探测器#2,#3和#4.器件的紫外光响应谱表明,紫外响应率最好的是探测器#2,其次是探测器#4,#1,#3,其中探测器#2比其他类型的探测器响应率高1个数量级;4种类型的探测器峰值响应位置各不相同,其中探测器#1位于341nm处,探测器#2,#3和#4分别在312,305和297nm处.     

InGaAs/InP台面型pin高速光电探测器

介绍了一种应用于5G通信系统的高速光电探测器,设计了InP基台面型pin高速光电探测器材料结构,通过理论计算及软件模拟得到响应度和带宽随耗尽层厚度的变化规律,并对材料结构进行优化.制备了光敏面直径为20 μm及耗尽层厚度分别为1.0、1.3和1.5μm的器件.对比响应度和带宽的理论值与实测值,结果表明实测值与理论值相符...     

高性能肖特基势垒IR-CCD摄像传感器(特邀)

研制了32×63和64×128像素高性能PtSi和Pd_2Si肖特基势垒IR-CCD摄像传感器。80K下工作的PtSi肖特基势垒探测器(SBD_S)在3～5μm光谱区内具有百分之几的量子效率,截止波长6.0μm。工作在120～140K之间的Pd_2Si SBD_s在1.0～2.5μm光谱区的量子效率为1.0～8.0%,截止波长3.6μm。用64×128像素PtSi肖特基势垒IR-CCD摄像器件在60帧/秒的与IR兼容的TV摄像机中已经摄出了高质量的热像。用Pd_2Si肖特基势垒IR-CCD摄像传感器还得到了质量良好的SWIR反射红外摄像。     

长波长、环形In_(0.53)Ga_(0.47)As p-i-n光电探测器

我们叙述一种新型的环形p-i-n In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP光电探测器,该探测器光谱响应范围是1.0～1.6μm。这种探测器的几何结构是:穿过整个芯片厚度,腐蚀构成直径为150μm的直壁圆孔,且要与直径为430μm的台面同心。当光入射到1.5×10~(-3)cm~2环形台面上被接收时,圆孔要允许穿过二极管而聚焦后的光的传输。这种器件的几何形状可以用于正面激光监视器、纤维分路接头以及在诸如光盘存储读出等许多背向散射应用中,它均能成为一种新的低损耗、无耦合器传输系统的关键元件,这些都将给予讨论。     

用于傅里叶变换红外光谱学的光电探测器

Vigo系统公司推出一种型号为PCI-2TE-13的、适用于傅里叶变换红外光谱学的光电探测器。这种探测器的响应光谱带宽为1μm-13μm,具有一个较宽的谱线     

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．     

能同时探测可见光和红外的新探测器(下)

3.2 碲镉汞探测器在短波红外谱区的性能 适合敏感可见光的短波红外列阵探测器在短波红外谱区的性能也得到了测量.人们特地测量了这种探测器在0.9μm至3μm范围内的光谱响应.     

1024×1024全帧CCD器件

采用2μm设计规则,在2μm工艺线上,成功研制了1 024×1 024全帧CCD器件。该1 024×1 024全帧CCD器件的有效像元数为1 024×1 024,像元尺寸为11μm×11μm,有效光敏面积为11.3mm×11.3mm,光响应波长范围为400～1 100nm。成像区域横向分为2个区,纵向分为2个区,可由1路、2路和4路输出,有9种读出模式。该器件具有2×2的像元合并功能,能作为512×512（像元尺寸为22μm×22μm）和规格的器件使用。该器件数据速率为4×40M,数据速率高。器件采用MPP工作模式,暗电流低;采用薄栅氧化,具有100krad（Si）抗辐照能力;适合在高温、辐照环境和微光环境下成像应用。     

高边缘击穿和扩展光谱的圆形单光子雪崩二极管（英文）

介绍了一种0. 18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的新型宽光谱荧光相关谱探测器,其为高边缘击穿、扩展光谱和低暗计数率的圆形单光子雪崩二极管(SPAD).该器件由p+/deep n-well结,p-well保护环和多晶硅保护环组成.通过Silvaco TCAD 3D器件仿真,直径为10μm的圆形p+/deep n-well SPAD器件具有较高边缘击穿特性.此外,p+/deep n-well结SPAD比p+/n-well结SPAD具有更长的波长响应和扩展光谱响应范围.该器件在0. 5 V过量偏压下,可在490～775 nm波长范围内实现超过40%的光子探测率.该圆形p+/deep n-well SPAD器件在25℃时具有较好雪崩击穿为15. 14 V,具有较低暗计数率为638 Hz.     

高边缘击穿和扩展光谱的圆形单光子雪崩二极管

介绍了一种0. 18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的新型宽光谱荧光相关谱探测器,其为高边缘击穿、扩展光谱和低暗计数率的圆形单光子雪崩二极管(SPAD).该器件由p+/deep n-well结,p-well保护环和多晶硅保护环组成.通过Silvaco TCAD 3D器件仿真,直径为10μm的圆形p+/deep n-well SPAD器件具有较高边缘击穿特性.此外,p+/deep n-well结SPAD比p+/n-well结SPAD具有更长的波长响应和扩展光谱响应范围.该器件在0. 5 V过量偏压下,可在490～775 nm波长范围内实现超过40%的光子探测率.该圆形p+/deep n-well SPAD器件在25℃时具有较好雪崩击穿为15. 14 V,具有较低暗计数率为638 Hz.