快启动锑化铟红外探测器组件

本文报导了一种新型的红外探测器组件，该实用化组件具有无杜瓦结构，体积小，重量轻，快启动等特点。     

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     

优质锑化铟晶体和探测器组件

本文介绍采用（２１１）方向生长的ＩｎＳｂ晶体，在均匀性方面有明显的改善，用此晶体制造的３～５μｍ光伏探测器组件，有优越的性能，该产品已提供用户使用８年之久，性能一直保持稳定。     

锑化铟红外探测器及其制造方法

本文涉及的是锑化铟红外探测器及其制造方法。在一片n 型锑化铟衬底上扩散一层p 型材料,层厚为1到5微米,受主浓度很高,为镉或锌提供了极其有效的收集区;并且其浓度达到这样的范围,至使晶格即便有损伤,也不影响探测器的工作。这个膜层薄得能收集到大多数光生载流子。     

室温锑化铟光导型红外探测器

锑化铟(In Sb)是Ⅲ—V族金属间化合物半导体,它具有窄禁带宽度和高迁移率。在300°K时,禁带宽度为0.17eV(长波限约7 μm),电子迁移年约为7 × 10~4cmm~2/V·s;在77°K时,禁带度度为0.23ev(长波限为5.5μm),电子迁移率的6 × 10~5cm~2/V.s。所以在红外波段有较高的灵敏度,是一种适宜制作快速中远红外光电探测器、霍尔器件和磁阻元件的好材料。近年来用这种材料制备的红外光电探测器已在红外跟踪系统、红外照相机、红外热像仪、自动控制器、气体分析仪和红外测温仪等方面广泛应用。本文报道的是在室温下工作于2～7μm的InSb光导型红外探测器的制各、性能和用途,并给出了浸没型探测器的性能指标。     

光伏型锑化铟多元红外探测器

本文简要介绍用箱法扩散成结,蒸发SiO_2钝化表面和金属化层作欧姆接触,热压焊等类似Si集成电路工艺研制的InSb多元红外探测器的情况,获得了高阻抗、无串扰的线列器件。并就工艺对串扰和均匀性的影响进行讨论。     

锑化铟多元红外探测器电极工艺

近年来由于红外系统应用的发展,推动了多元红外探测器的研究和使用。在红外多目标搜索和跟踪、红外成像、红外制导、控制卫星飞行姿态等系统中都已采用多元红外探测器。在红外系统中采用的探测器少则几元多则几百元,构成复杂的图案,要求面积精度高、一致性好,这在制备工艺上比单元器件要复杂得多。多元器件在工艺上比较关键的是电极的焊接和引出问题。因它不能像单元那样用铟球焊。一般采用在光敏面上蒸发铟,然后用热     

锑化铟红外焦平面探测器发展现状

近年来,红外探测器技术发展迅速,在国防、气象、红外遥感和航空航天等众多领域应用广泛。作为中波红外波段最重要的探测器之一,锑化铟(InSb)红外焦平面探测器具有量子效率极高、暗电流小、器件响应线性度高、稳定性好、灵敏度极高等特点,因此备受人们的关注和重视。InSb焦平面探测器性价比高,优势十分突出,其快速发展在很大程度上提高了红外整机性能,同时还覆盖了导弹精确制导、卫星预警探测、机载搜索侦察、红外成像及消防、医疗、电力检测、工业测温等军民两用领域。梳理了国外发达国家在InSb红外焦平面探测器方面的研究情况,分析了其发展方向并对发展前景及趋势进行了展望。     

高灵敏度室温锑化铟红外探测器研制

通过对室温工作的光导型锑化铟红外探测器的设计与工艺研究,在理论分析和工艺实验的基础上,优选制造灵敏元的材料,精心设计探测器的光学系统,改进制造工艺,实现对灵敏元精密腐蚀的有效控制等。研制成功的电压响应率达103V/W,黑体探测率达1010cm.Hz1/2.W-1左右,光谱响应范围2~8μm,响应时间≤2×10-8s的高性能、高稳定、高可靠器件。     

J-T制冷器对红外探测器组件噪声的影响

分析了快启动节流制冷器对于红外探测器组件振动噪声的影响因素,并提出了改进的措施。     

光伏锑化铟红外探测器的电容效应

在调制信号下工作的光伏锑化铟红外探测器的探测率和响应率受探测器的交流特性的影响，减小探测器的电容有利于提高其电压响应率和探测率。     

红外探测器组件的结构

针对当今实用的红外探测器组件结构，根据应用场合致冷方式的不同作了简明的分类，并阐述各自的环境特点和应用方向。     

锑化铟红外探测器的三维电极成型技术

锑化铟的电极因三维特性易产生侧壁断裂问题,互联的铟柱会侵入电极内部,影响锑化铟芯片的可靠性。使用离子束溅射沉积、热蒸发、磁控溅射等方法制备三维电极体系,并通过聚焦离子束(Focused Ion Beam, FIB)方法以及扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)对其进行表征。结果表明,通过热蒸发、磁控溅射制备的电极三维覆盖情况较好,但存在电极脱落和剥离困难的问题;离子束溅射沉积方法可通过改变沉积角度、移除修正挡板来实现锑化铟三维电极的高质量制备。     

锑化铟红外探测器阵列的俄歇分析

对一系列InSb红外探测器阵列已进行了俄歇和深度-分布分析,目的在于检测界面沾污并阐明其原因是由于阵列工艺过程不当所致。确定在工艺过程中发生的局部界面沾污和错用材料对阵列性能和成品率严重影响的方面有三,即薄片扩散、SiO淀积和InSb表面阳极氧化。在扩散时杂质源镉在局部集结会形成不良的结和成核,这种局部集结有可能使接触脱落。不良的SiO淀积所产生的不平整和非化学配比SiO层会降低器件性能。阳极氧化过程是引起铜沾污的一个可能来源。对所怀疑的阵列界面都发现有碳沾污,若其浓度大于10原子％,就会严重影响阵列性能。已证明俄歇电子光谱技术在阵列工艺过程的质量控制检验方面是非常有用的。     

锑化铟红外探测器二氧化硅钝化膜中氢含量的分析

用氦离子前角反冲技术研究了等离子体增强化学气相淀积工艺制备的红外探测器二氧化硅钝化膜膜层内的氢含量、浓度以及氢分布的深度。结果表明,所测量的氢分布深度与椭偏法所测得膜厚结果是一致的,膜层中氢的含量随淀积时间的增加是非线性的、氢含量与浓度随淀积温度和射频功率密度的增加而减少。实验也表明了膜层的腐蚀速率与氢含量的关系。     

光伏型锑化铟红外探测器开路失效研究

主要对光伏型锑化铟红外探测器组件开路失效现象进行分析。选取典型失效产品,通过性能测试、解剖等分析方法,寻找失效原因(金层表面有网状胶存在、引线与金属化层形变不够导致键合失效,芯片材料崩裂等),并对引起失效的机理进行了分析。     

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。     

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。     

光伏锑化铟红外探测器的老化现象与处理

光伏锑化铟红外探测器在长期使用过程中会逐渐老化,出现一些如等效阻抗降低、噪声增大等现象。本文叙述了闪光处理对于降低这类老化的探测器的噪声特别有效,加上一些清洁措施,已使一个工作了6年多的探测器基本上恢复了性能。