一种用于台面探测器的新型电极结构（英文）

提出一种用于台面探测器的新型电极结构.该结构通过在台面底部两次制备电极而获得接力电极.同传统的引出电极结构相比,这种接力电极结构不仅简化了从台面底部引出电极的工艺,而且能够增加台面顶部空间从而更有利于其它工艺的进行以及工艺集成.在200 W超声处理5分钟后,接力电极的高度和形貌都未发生变化.从倒焊互连的剖面SEM照片可以看出台面底部的接力电极是个整体,并且该接力电极结构完全可以应用在台面探测器中.     

近红外InGaAs探测器台面结构对器件性能的影响

采用湿法腐蚀方式在PIN型InP/In0.53Ga0.47As/InP材料上制备了不同台面结构的正照射In0.53Ga0.47As探测器,通过比较不同结构器件的性能,如暗电流、信号、噪声,研究了器件性能跟器件结构之间的关系,并分析影响器件性能的因素。研究结果表明,探测器的暗电流、噪声与台面面积是成线性关系的,而信号与台面面积则不是线性关系。探测器的台面可分为光敏区和光敏区外部分,光敏区外部分对暗电流、噪声的贡献与光敏区是一致的,但对信号的贡献这两部分则是不一致的,这主要是由于衬底反射和器件之间的沟道光生载流子的侧向扩散所造成的。     

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.     

2.4μm GaInAsSb红外探测器台面腐蚀研究

本文提出了适于２．４μｍ ＧａＩｎＡｓＳｂ台面结构探测器制备的ＨＦ／Ｈ２Ｏ２／Ｃ４Ｈ６Ｏ６／Ｈ２Ｏ腐蚀液体系,并确定了合适的成分配比。实验结果表明,该腐蚀液体系对ＧａＩｎＡｓＳｂ材料腐蚀速度适中、侧向腐蚀小、不破坏光刻胶保护、腐蚀面平整、腐蚀槽齐整、受外延片表面质量影响较小。     

长线列红外探测器组件冷台面结构设计

介绍了用于“高分五号”卫星全谱段光谱成像仪的红探测器组件冷台面结构设计,为满足卫星八年工作寿命要求,通过冷台面结构材料匹配和卸载槽设计,利用有限元仿真对结构进行分析,获得了低应力的冷台面结构,并根据探测组件在轨工作剖面,完成了开关机300次试验验证,探测器开关机寿命满足卫星要求。     

基于斜台面工艺的背照式GaN雪崩探测器制备

对基于斜台面工艺的背照式pin型GaN紫外雪崩探测器制备进行了简要介绍.通过斜台面制作工艺的对比优化研究,完成了GaN紫外雪崩探测器的低损伤斜台面制作,器件测试结果表明,高质量斜台面能够有效抑制雪崩探测器的表面提前击穿,器件暗电流特性优良,获得了超高雪崩增益的GaN紫外雪崩探测器.     

高温超导红外探测器的电极工艺探讨

介绍了高温超导红外探测器电极材料的选择和制备。选用先蒸、后蒸金，再合金化的电极工艺。芯片装配成器件后，器件性能稳定，膜层牢固，接触电阻小。     

多元高温超导红外探测器的电极制备

介绍了多元高温超导探测器的电极制备，对电极制备过程中的几个关键问题进行了研究，确定了最佳工艺条件，制备出的电极质量良好，又保持了原超导膜的超导性。采用该电极结构制备了１２元高温超导探测器，已有较好的光电性能，初步验证了高温超导探测器。可应用于热成象。     

台面PN结InSb红外探测器响应时间研究

分析了光伏InSb探测器响应时间与量子效率、反向饱和电流的关系,设计出量子效率为0.61～0.56、响应时间为20～60 ps的锑化铟(InSb)红外探测器,实验制备了台面p+-on-n结构的探测器.通过I-V、C-V测试验证了制备的器件物理参数与设计值吻合.采用脉冲响应测试了InSb探测器的响应时间(0.3?s),由于封装和其他分布电容的限制,响应时间测试值与理论计算值存在差距.     

N电极结构尺寸和材料对探测器热应力影响

温度冲击下锑化铟(In Sb)面阵探测器典型碎裂统计结果表明,起源于N电极区域的裂纹在芯片碎裂中占据主导。为研究温度冲击下N电极结构尺寸和材料选取对In Sb红外面阵探测器所积累热应力的影响,借助ANSYS软件,基于"先分割,后等效"的建模思想,建立了128×128 In Sb红外面阵探测器结构分析模型。模拟结果显示,随着N电极厚度的增加,In Sb芯片和N电极上累积的热应力极值和Z方向应变极值都呈现出减小趋势,即N电极越薄,In Sb芯片和N电极上热应力和应变极值越大。在N电极选取金和铟两种不同材料时,In Sb芯片和N电极上累积的热应力极值也发生迥然不同的变化:选金做N电极时,In Sb芯片上累积热应力极值为503 MPa,在选用铟材料时,其值进一步增加到918 MPa;但此时N电极上热应力极值不是增大,而是从242 MPa下降到2.82 MPa,减小了两个数量级。这表明N电极结构尺寸和材料的变化对In Sb芯片和N电极上热应力/应变有较大的影响。因此,如能选取合适N电极结构尺寸和材料,将有助于减小芯片和N电极应力集中现象,从而降低探测器碎裂几率。     

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...     

红外探测器参数测试研究

对于在低温背景条件下应用的红外焦平面探测器,在其设计阶段首先需要确认的是探测器在低温背景下的主要性能参数是否满足应用需求。通过单元探测器的基本理论公式,从性能测试的角度,推导出了焦平面探测器主要性能指标的理论计算公式,包括峰值响应率、噪声、峰值探测率、动态范围等。提出了红外焦平面探测器主要性能参数计算的设计流程,并通过实例对长波红外焦平面探测器在低温背景下的性能参数进行了计算、设计及验证,实测结果与理论计算符合较好。表明了理论公式及设计流程具有较好的实用性,可为红外焦平面探测器的应用设计提供参考。     

InAsSb/InTISb superlattice: A proposed heterostructure for long wavelength infrared detectors

A novel superlattice (SL) heterostructure, comprising of InTlSb well and InAsSb barrier lattice matched to InSb, is proposed for long wavelength 8−12 urn detectors. Improvements in the InTlSb epilayers’ structural quality are expected, as it will be sandwiched between higher quality zinc-blende InAsSb epilayers. Preliminary energy band calculations of 30? InAs_0.07Sb_0.93/100? In_0.93Tl_0.07Sb SL show the band alignment favorable to type I with three heavy-hole subband confinement in the valence band and a partial electron subband confinement in the conduction band due to the small conduction band offset. Including the effect of strain indicates significant changes in the band offsets, with optical bandgap essentially unaltered. The optical band gap of this SL was computed to be 0.127 eV (9.7 μm) at OK, indicating its potential for long wavelength applications.     

碲镉汞线列红外探测器模块温度循环的可靠性

针对直接倒焊(Ⅰ型)、间接倒焊(Ⅱ型)两种红外探测器模块,两者中的探测器芯片、硅读出电路和引线基板的尺寸完全相同,只在倒焊封装结构上有所差异,用有限元方法分析比较了这两种封装形式的基本模块于液氮温度时的热应力和形变大小情况,分析结果与实验现象符合较好,模块低温形变值的测量验证了有限元分析结果的合理性.     

Spectral crosstalk by radiative recombination in sequential-mode, dual mid-wavelength infrared band HgCdTe detectors

For small pixel, infrared (IR) focal plane arrays (FPAs), Raytheon Vision Systems’ architecture for integrated, dual-band detectors uses the sequential mode of the n-p⁺-n configuration. There is a single indium bump per pixel, leaving the p⁺ layer floating, and the operating polarity of the bias selects the spectral sensitivity by reverse-biasing the active p-n junction. Photogenerated minority carriers in the absorber layer of the forward-biased inactive photodiode are lost through recombination. This paper is the first report of a new optical crosstalk mechanism that occurs in sequential-mode, dual-band detectors. In the long-wavelength mode under out-of-band, short-wavelength illumination, radiative recombination yields emission near the bandgap energy of the short-wavelength absorber layer, resulting in a spurious short-wavelength response that appears as spectral crosstalk. We present experimental and device modeling results on the spectral crosstalk in molecular-beam-epitaxy-grown HgCdTe arrays with the cutoff wavelength of both bands in the 4–5-μm range.     

p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件技术研究

As注入掺杂的p-on-n结构具有暗电流小、R₀A值高、少子寿命长等优点,是长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件发展的重要趋势。介绍了由昆明物理研究所研究制备的77 K温度下截止波长为9.5 μm、10.1 μm和71 K下14.97 μm 的p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件,对器件的响应率、NETD、暗电流及R₀A等性能参数进行测试分析。测试结果表明,器件的有效像元率在99.78%~99.9%之间,器件的NETD均小于21 mK。实现了p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件的有效制备。     

机载红外探测仪检查搜潜建模与仿真

依据经典的检查搜潜方法,结合实际的搜潜过程,以某型反潜巡逻机为背景,建立了反潜巡逻机执行平行航线搜潜、外旋扩展方形搜潜和内旋扩展方形搜潜时航路规划的数学模型和潜艇运动模型.对3种检查搜潜方法的搜潜效能进行了分析,并对初始距离、搜潜海域面积、潜艇经济航速和海洋大气环境对检查搜潜效能的影响进行了仿真.实验结果表明:初始距离...     

平面型InGaAs红外探测器I-V特性研究

采用闭管扩散方式,利用SiO2及Si3N4扩散掩膜在NIN型InP/In0.53Ga0.47As/InP外延材料上制备了两种不同的平面型InGaAs红外探测器,研究了室温下不同扩散区面积的两种器件的正向I-V特性及反向暗电流密度与器件周长面积比的关系,结果表明,扩散区边缘的钝化是平面型InGaAs探测器的制备过程中非常重要的一环,而且Si3N4薄膜的钝化效果优于SiO2薄膜。室温下和-0.1V偏压下,采用Si3N4扩散掩膜的器件的暗电流密度约为20nA/cm2。     

红外探测器封装陶瓷衬底材料特性及其应用研究

随着红外探测器阵列规模快速提升,在封装杜瓦要求轻量化、低成本、高效率的形势下,封装杜瓦陶瓷衬底设计难度加大。文章对比了几种科研实际中使用的陶瓷材料特性及其工艺可行性;研究了在测试杜瓦中,随着混成芯片阵列规模的提升,热应力与芯片尺寸的相对关系;研究了Al2O3、AlN、SiC衬底材料在降低芯片热应力方面的能力差异;结合目前陶瓷加工工艺水平、加工成本以及探测器阵列规模,给出了Al2O3、AlN、SiC衬底材料在实际应用中的选取建议。