Sb基nBn型红外探测器发展现状

nBn结构红外探测器具有可消除SRH产生-复合电流和表面复合电流,实现高温工作等优点,从提出就备受全球多个研究机构青睐,并已经得到组件验证。锑基nBn结构红外探测器发展尤其迅速,已经在技术上得到突破,部分产品已经获得应用,红外探测器组件最高工作温度达150 K以上。本文从nBn结构锑基红外探测器工作原理、结构优势和国外发展现状等方面对该研究方向进行了综述报道,为高工作温度、高性能红外焦平面探测器发展提供了较好方向。     

nBn型InAsSb探测器的材料及器件研究

nBn型红外探测器可有效抑制产生-复合电流,进而提高探测器的工作温度。由于制备工艺可移植于III/V族成熟工艺以及存在晶格完全匹配的衬底等优势,InAsSb/AlAsSb材料是nBn型红外探测器的首选。简单介绍了InAsSb/AlAsSb nBn型红外探测器的研究现状、工作原理以及近期的研究成果。通过生长试验实现了良好的材料表面质量、晶体质量和光学性能。相关结果表明,在制备器件时,nBn结构中势垒层的掺杂浓度不应低于8×1016cm-3,否则就不利于减小nBn型器件的暗电流。     

nBn红外探测器研究进展

nBn红外探测器旨在消除肖特基-里德-霍尔产生复合电流,这将有效降低器件的暗电流并提高工作温度.由于制造工艺的兼容性和晶格匹配的衬底的存在,基于III-V化合物(包括二类超晶格材料)的nBn红外探测器得到了快速发展.通过理论模拟,基于HgCdTe材料的nBn红外探测器也能有效抑制暗电流.然而,去除价带势垒的困难阻碍了H...     

一种InSb薄膜型霍尔器件

霍尔器件是一种半导体磁电器件,它是根据霍尔效应的原理进行工作的,其特性为输出电压与输入电流及所加磁场强度成正比。InSb薄膜型霍尔器件灵敏度高、输出功率高、体积小、     

nBn InAsSb/AlAsSb中波红外探测器的设计

对nBn势垒型InAsSb/AlAsSb中波红外探测器材料进行了系统深入的理论研究.通过理论计算势垒层的厚度、组分和掺杂等结构参数对器件能带结构、暗电流和光电流的影响,分析了势垒性的温度特性、器件输运特性,揭示了nBn势垒型中波红外探测器高温工作的机制,探索降低器件暗电流的方法.完成nBn势垒型锑化物材料系统的优化设计,为高温工作的锑化物中波红外探测器研制提供理论基础和支持.     

InSb红外焦平面器件γ辐照损伤初步研究

用Co60作γ辐照源对InSb光伏二极管列阵和InSb凝视红外焦平面器件进行了高能辐照损伤实验.在5000 rad剂量下观测到二极管优值因子RoA下降了一个数量级,从3.6×105～4.3×105 Ω·cm2下降到2.5×104～2.7×104 Ω·cm2.在10000 rad及以上剂量观测到64×64元凝视焦平面热成像性能的显著退化.     

InSb单元及线列器件I-V特性失效分析

InSb单元及线列器件广泛应用于中波红外探测器的研制。InSb器件I-V中测筛选既可以有效地检测出适于装配使用的合格芯片,还可对前道工艺存在的问题实现有效监控和反馈。本文采用半导体参数分析仪对InSb单元及线列器件进行I-V测试,对日常测试中出现的I-V失效进行归纳,并对典型失效情况进行了失效原因分析,发现影响探测器芯片直流特性的主要因素是表面漏电。     

InSb混合红外焦平面工艺研究

InSb 光伏线列器件是以 n 型 InSb 为衬底,扩散 Cd 形成 p-n 结,经光刻、蒸电极、焊接等工艺制成。SiCCD 为表面 p 沟器件,可按延时积分(TDI)和多路传输(MUX)两种方式工作。在研制1×12、2×12、1×64、2×64元 InSb 光伏线列器件并与 SiCCD 进行互连的基础上,从开发64×64元 InSb 混合红外焦平面着眼,我们进行了64×16元 InSb 光伏面阵的研制,并在 InSb 面阵和 Si 上电镀 In 柱,用我们研制的 HDD-1型红外对准倒焊机进行了对焊,开展了背面辐照 InSb 混合红外焦平面的工艺研究。本文介绍了工艺实验状况,并对工艺实验中有关问题进行了讨论。     

采用渐变吸收层的nBn红外探测器

据www.techbriefs.com网站报道,美国宇航局喷气推进实验室对一种nBn红外探测器的基本结构进行了改进.     

InSb charge-injection device imaging array

InSb CID arrays, in both 1 × 32 line and 16 × 24 two-dimensional format, have been successfully fabricated via a multilayer MIS processing technique. With the 1 × 32 line arrays, two-dimensional images were generated using a scanning mirror and a computer signal-conditioning technique. In this experiment the small temperature difference of a man's face was revealed. Two-dimensional, 16 × 24 area arrays have also been demonstrated in a staring mode by displaying real time raster-scanned IR images directly on a X-Y CRT monitor. The unprocessed IR video signal produced a sharp, clearly recognizable display with no sign of blooming, and exhibited excellent operating characteristics. Theoretical analysis showed that, at low sample rates, background limited performance (BLIP) can be obtained at background photon flux levels of as low as mid-10¹²photons/s . cm². The dominant noise source, in this case, is the integrated dark current shot noise. For operation at high sample rates, however, the bandwidth-dependent noise sources limit the array performance and, thus, BLIP occurs at higher background levels. The analysis has been confirmed by measured data on line arrays, resulting in good agreement between the theoretical curve and the experimental data.     

焦平面阵列红外成像设备噪声特性分析及仿真

红外成像设备噪声分析及仿真是红外图像仿真工作的重要组成部分。分析了焦平面红外成像设备的噪声组成及特性。焦平面红外成像设备的噪声可以分解为非均匀性噪声、非均匀性漂移噪声和随机噪声。分别针对凝视红外成像设备和扫描红外成像设备分析了噪声成分的计算过程及数字特征。根据实测图像数据可提取非均匀性噪声矩阵(或向量)、非均匀性漂移噪声特征参数矩阵、随机噪声特征参数矩阵(或向量)。非均匀性漂移噪声短时间内服从线性变化关系。随机噪声服从正态分布。最后给出了基于实测噪声特征数据的焦平面阵列成像设备的噪声仿真过程。     

红外对抗激光模拟打靶训练器的控制方法

激光模拟打靶训练器模拟环境气流角漂因素会导致控制稳定性较差,针对此问题提出红外对抗激光模拟打靶训练器控制方法.采用累积平均算法处理控制信号,计算信噪比改善值,处理控制信号中噪声,保证控制信号的信噪比水平,将处理后的控制信号拆分成数组,分别计算红外对抗激光的位置坐标X值和Y值,定位激光位置,针对有畸变的光束和没有畸变的光...     

基于DMD的动态红外景象仿真系统

基于DMD的动态红外景象仿真系统以全数字化、高图像质量等优越的性能,在红外成像系统半实物仿真性能测试中得到越来越多的关注.文中介绍了基于DMD的动态红外景象仿真系统的基本组成与工作原理;建立了系统的性能指标体系,包括帧频、视场、出瞳口径、空间分辨率、温度分辨率、温度范围、图像对比度等,并给出系统主要性能参数的选择与确定方法;分析了系统的关键技术,如窗口更换、数据处理电路和驱动电路设计、红外照明光源设计、红外准直光学系统设计、红外热像逼真度修正等;最后指出DMD在实际应用中存在的问题,为系统设计、应用以及性能评价提供参考.     

基于内聚力模型的InSb面阵探测器失效分析

基于内聚力模型,运用ANSYS仿真软件研究了InSb芯片在N电极附近的脱落和碎裂问题。模拟结果显示：在N电极区域,InSb芯片沿隔离沟槽存在明显的脱落趋势;为了解InSb芯片碎裂失效分布状况,在InSb芯片中做切分处理,并在切分面上选取等间距内聚节点,得到了节点沿X轴方向的相对分离量,及相对分离量最大节点沿不同坐标轴的变化趋势。模拟结果中InSb芯片脱落失效区域和分离量较大的内聚节点所在位置与典型InSb焦平面探测器光学碎裂分布相吻合,这为后续研究InSb芯片中裂纹起源及扩展提供参考。     

一种红外动态场景图像评价装置的性能测试

随着红外动态场景生成技术的发展,对生成器所产生的红外场景的质量要求越来越高,这就需要对产生的红外场景的质量进行全面的评价。红外图像评价测试理论和测试方法的研究能够对红外场景生成器的性能进行系统的评价,并对生成器的改进和发展提出具体要求,具有学术意义和实用价值。介绍了一种红外动态场景质量的评价装置,并对该装置的性能进行了测试,测试指标包括温度范围、最小像元尺寸、视场及最大几何分辨率、响应速度、温度分辨率、辐射功率范围等。此红外动态场景质量的评价装置能够定量测试红外场景生成器的性能。     

InSb红外探测器芯片金丝引线键合工艺研究

InSb红外探测器芯片镀金焊盘与外部管脚的引线键合质量直接决定着光电信号输出的可靠性,对于引线键合质量来说,超声功率、键合压力、键合时间是最主要的工艺参数。从实际应用出发,采用KS公司4124金丝球焊机实现芯片镀金焊盘与外部管脚的引线键合,主要研究芯片镀金焊盘第一焊点键合工艺参数对引线键合强度及键合区域的影响,通过分析键合失效方式,结合焊点的表面形貌,给出了适合InSb芯片引线键合质量要求的最优工艺方案,为实现InSb芯片引线键合可靠性的提高打下了坚实的基础。     

Ideal mode operation of an InSb charge injection device

Unlike Si or HgCdTe CID (charge injection device) arrays, which normally operate at ∼1 MHz with the presence of a ≲ 10 percent fat zero (i.e., ideal mode), current InSb CID arrays fabricated on InSb substrates can operate either at a much lower clock frequency of ∼ 10 kHz (i.e., slow charge transfer mode), or when both row and column potential wells are partially filled with a large bias charge (i.e., charge sharing mode). The slow charge transfer mode is very ineffective in reading out signal charge from a large-area array and the charge sharing mode exhibits difficulties such as reduced readout efficiency, increased line capacitance, and a large photocurrent effect. By contrast, the ideal mode is free of these problems. In this paper we describe the design and fabrication of an InSb CID array, which for the first time, successfully demonstrates the ideal mode operation.