汞离子注入的8～14微米Hg_(1-x)Cd_xTe红外光伏探测器

将Hg注入到Hg_(1-x)Cd_xTe中,制成2～14微米带的p-n结光伏探测器。在上述整个波长范围内都已制得了高灵敏度光电二极管。最有意义的是在8～14微米范围内的那些结果。其峰值探测度优于10~(10)厘米赫~(1/2)瓦~(-1),零偏压电阻与面积的乘积在2.4～0.12欧厘米~2之间,比响应率在1.2×10~4和5×10~2伏瓦~(-1)之间,量子效率在65％和45％间。     

可调谐离子晶体色心激光器(综述)(下)

三、色心激光器1.McHai-Me~ (Mc=Lr,Ha~ ,K~ ,…;Hal=F~-,Cl~-,Br~-,I~-)晶体中的 F_A(Ⅱ)心和F_B(Ⅱ)心在“引言”中已经指出,1965年首先由 B.Frity 和 E.Menke 利用 KCl-Li 晶体的 F_A 心获得色心的受激辐射。F_A 心的浓度是10~(16)厘米~(-3)。晶体为两端镀银的φ6×30毫米圆柱体,冷却到70°K 且使用脉宽为10～20微秒、能量为20～50焦耳的脉冲氙灯进行激发。产生辐射的波长为2.72微米,相当于 KCl-Li 晶体的 F 心荧光带的最大值处。     

红外探测用球形雪崩二极管

本文介绍硅和硅-锗混合晶体的球形雪崩二极管的探测特性。二极管是在自持雪崩放电区内工作的。所以通过计算自持雪崩而测定光子通量。硅雪崩二极管的光谱响应范围为0.5～1.2微米;异质结雪崩二极管的光谱响应为0.5～1.5微米。当速率计的时间常数为10秒时,在室温下、波长λ=0.75微米时,噪声等效功率NEP=4×10~(-18)瓦,而λ=1.35微米时,NEP=3×10~(-12)瓦。相应的探测率分别为:D＊=9·10~(13)“厘米·秒~(1/2)瓦~(-1)及D*=1·10~8厘米·秒~(-1/2)瓦~(-1)。通过冷却二极管到-30℃,NEP值将下降,D*值将提高10倍。     

钽酸锂热电探测器

美国ELTEC公司制成了406和408两种型号、价格低性能高的钽酸锂热电探测器。 406型探测器和放大器一起装在TO-5晶体管外壳里,用锗窗,带有电压放大器,可以把高阻抗信号转换成低阻抗信号。灵敏面:φ2毫米; 标准锗窗型:带宽为2～15微米,电压灵敏度:275伏/瓦,NEP(10.6微米、10赫、1赫带宽):8×10~(-10)瓦/赫~(1/2),D(10.6微米、10赫、1赫带宽):2.2×10~8厘米赫~(1/2)/瓦镀增透膜锗窗(10.6微米)型:带宽为2～15微米,电压灵敏度:425伏/瓦,NEP     

Sb~ 离子注入Pb_(0.97)Hg_(0.03)Te光伏探测器

用Sb~ 离子注入制备了p型Pb_(1-x) Hg_x Te p-n结光伏探测器。在295K时,用布里奇曼法生长的Pb_(0.97)Hg_(0.03)Te晶体的比电阻为0.01欧·厘米。研究了在77K和295K时的电流-电压特性和光谱响应。在77K时,表面为7.8×10~(-3)厘米~2的二极管的零偏压电阻面积乘积为228欧·厘米~2。在295K时,峰值探测度是在3.2微米处,截止波长在～3.9微米。在77K,视场为30°,背景为295K时,出现在4.95微米处的峰值探测度为1.14×10~(11)厘米赫~(1/2)瓦~(-1)。峰值量子效率约为30％,截止波长为～5.4微米。     

脉冲光泵D_2O和CH_3F远红外激光器

泵浦源用的是光栅调谐TEACO_2激光器,在9微米和10微米带多模输出能量为2～7焦耳/脉冲,光斑尺寸为38×38毫米~2。泵浦光束直接沿轴向进入一根长1.9米、φ34毫米的玻璃管,管内充气压为零点几托至十几托的D_2O或CH_2F气体。玻管的前端为平面NaCl窗口,后端为2毫米厚的聚四氟乙烯窗口。远红外辐射能量由能量计测量,远红外的输出波长由金属网(100目)法布里-珀罗干涉仪配合能量计测量。     

国外简讯

半导体致冷碲镉汞美霍尼威尔公司制成6级半导体致冷碲镉汞光电二极管,供在10.6微米外差探测用。其在该波长上的量子效率20％,带宽50兆赫,响应波长2～11微米,噪声等效功率(带本振)为10~(-9)瓦/赫。价格10000美元。(宗兰摘自Laser Focus,Feb.1976,p.65)     

国外簡訊

美帝英帝生产的红外探测器及附件美帝spectronlcs公司生产的InSb光二极管红外探测器,最大尺寸为1厘米~2,峰值响应5微米,D_(500)~*为0.6～1×6×10~(10),尺寸范围2×10~(-5)～1厘米~2。这种器件有多元结构和单个结构,装于扁平封装,带金属或玻璃杜瓦并,可有滤光片或转接于机械致冷器的转接器。     

高温焦平面用光伏Hg_(1-x)Cd_xTe技术

Hg_(1-xCdxTe)光电二极管技术的最近进展是提高了整个1～20微米光谱段高温的探测器灵敏度。对1～3微米辐射灵敏的短波长光电二极管,室温蜂值探测率是在4×10~(11)和8 × 10~8厘米赫1/2/瓦之间,视峰值波长而定。对3～5微米辐射灵敏的中等波长光电二极管,在193K和130K温度下的峰值探测率分别为1×10~(11)和1 ×10~(12)厘米赫1/2/瓦。对12微米辐射灵敏的长波长光电二极管,其峰值探测率在65K时为5×10~(10)厘米赫1/2/瓦,在10K时为5×10(11) 厘米赫1/2/瓦。     

溅射的碲镉汞光电二极管

在汞等离子体装置中进行三极溅射制成了红外(Hg,Cd)Te光电二极管探测器。采用共溅射技术,用加偏压的金属(金或铝)辅助靶,形成了p型和n型材料。用此法制得了2～14微米光谱区的高灵敏的异质结和同质结二极管。在10.6微米时,约2×10~(-3)厘米面积的光电二极管工作于77K时,呈现的比探测度D_λ~*(10.6,900赫,1赫)为1.5～4×10~(10)厘米·赫~(1╱2)瓦~(-1),零偏压下的电阻-面积乘积在1.2～3欧·厘米~2,外量子效率为55～60％。在10~5赫频率下测得的噪声电平约10~(-9)伏·赫~(-1╱2)。     

国外简讯

法国七十年代初筹划、设计的ARIES扫描式红外辐射仪于1974～1975年间制成。并在1975年4月间于法国大西洋沿岸城市拉罗舍尔附近执行任务时,用10.5～12.5微米红外波段拍摄了照片。它有两个红外波道3～15微米,采用HgCdTe光导探测器;两个可见波道0.5～1微米利用Si(硅)光伏探测器;两个校准黑体-20℃～ 60℃;瞬时视场为2.8×10~(-3)弧度;取样周期为1.74×10~(-3)弧度;视场为     

多色HgCdTe光电探测器

已经制造、测试并交出了多色HgCdTe光电探测器,它们可以对频带进行分析。本文讨论了这种探测器的现状。讨论的是窄带双色器件,对8～14微米响应。上元件和下元件的D~*_λ(λ_p,10千赫,1)在95°K均大于3.5×10~9厘米赫(1/2)/瓦。上元件的截止波长为8.8微米,下元件的响应波长为9.6～11.1微米。该器件装有两个窄带的长波带通滤光片。文中还报导了独特的三色HgCdTe器件的初步结果,其截止波长为9.1、10.8和13.8微米。     

LiF色心(F_2~ )频率可调谐脉冲激光输出

我系在纯LiF晶体中实现中心波长在0.69微米的F_2心宽带色心激光振荡,并在数百埃范围内进行了频率调谐后,又观察到该晶体在近红外波段的F_2~ 心宽带色心激光振荡。进一步研究表明,LiF色心(F_2~ )宽带色心激光振荡的带宽达10~3埃,约0.89～1.00微米,在谐振腔内引入色散元件后,实现了F_2~ 心频率调谐的激光输出。     

GaAs薄膜波导

最近上海光机所半导体组研制成了一种GaAs薄膜波导.他们采用气相外延方法,在(100)取向、掺杂为～10~(18)厘米~(-3)的n-GaAs衬底上,生长一层浓度为10~(14)～10~(15)厘米~(-3)、厚度为10～20微米的GaAs薄膜,用图1所示的系统观察到了导光现象,并估计了波导损耗及波导出射的光强空间分布.     

锁模序列脉冲泵浦光参量放大器

我们最近使用Nd~(3 ):YAG锁模激光及其二次谐波泵浦LiNbO_3参量放大晶体,通过角度调谐获得0.8～4微米范围的大部分波段的可调谐光输出。 实验采用Nd~(3 ):YAG被动锁模器件的1.06微米及倍频0.53微米波长的光脉冲序列作参量泵浦源,经聚焦作用到参量晶体上的光强可达10~9～10~(10)瓦/厘米~2。LiNbO_3晶体按角度调谐及Ⅰ类相位匹配,晶体按θ_(0r)=80°和θ_(0r)=45°切割,尺寸为20×10×     

多谱Hg_(1-x)Cd_xTe光伏探测器

本文报导高性能三波段Hg_(1-x)Cd_xTe光伏探测器的制作工艺和特性。在77K分别测得上部、中间及底部元件在1～2、3～5及8～12微米波段的峰探测度为1.2×10~(12)、9.7×10~(11)及5.3×10~(10)厘米·赫~(1╱2)瓦~(-1)。在峰值波长时,外量子效率为75％、62％及51％。     

离子注入Cd_xHg_(1-x)Te红外光伏探测器

用注入Al离子产生n-型区制成了Cd_xHg_(1-x)Te n-p结光伏探测器。用组分x=0.18(禁带宽相应为0.1电子伏)的材料所制成的注入式二极管在灵敏面积为200×250微米时,其零偏压电阻在77°K下为1千欧。在4～12微米范围内的光谱响应几乎是平的,量子效率在10.6微米时高达57％。在视场为30°和10.6微米时测得的探测度为7.3×10~(10)厘米赫~(1/2)瓦~(-1)。这是曾报导过的在该波长时的最高探测度之一。这些二极管在一与CO_2激光器配合工作的外差探测系统中使用时,频率响应为1千兆赫。     

封闭系统中Pb_xSn_(1-x)Te外延淀积在Pb_xSn_(1-x)Te基片上

在封闭系统中往Pb_(0.79)Sn_(0.21)Te(100)基片上淀积载流子浓度在10~(17)/厘米~3范围内的P型Pb_(.79)Sn_(0.21)Te外延膜,速率为1.5～3.0微米/小时。这些外延膜是在425～525℃下用符合化学计量或金属略多的料淀积的。淀积的n型膜夹杂着金属。膜的结构受基片缺陷、基片温度及装料组分的影响。制成了厚达100微米的膜。采用肖特基势垒工艺,在外延膜上做出了在77K下黑体探测度为10~(10)厘米赫~(1/2)/瓦的红外探测器阵列。     

1～3微米光谱区用(Hg,Cd)Te光电二极管激光接收器

各种组分的(Hg,Cd)Te灵敏高速光电二极管探测器已制成,用于1～3微米的光谱区。这些探测器工作于室温,量子效率为40～70％,比探测度由1.3微米波长的3×10~(11)厘米·赫~(1/2)/瓦到3微米波长的5×10~9厘米·赫~(1/2)/瓦。冷却光电二极管探测器可改进性能。在77°K下2.2微米波长的比探测度测得为2×10~(12)厘米·赫~(1/2)/瓦,接近背景限。对探测器-前置放大器组件进行了响应时间测量,用的是0.9、1.06及1.54微米的脉冲辐射。响应时间约为10毫微秒,似乎与波长无关,但受RC乘积和放大器频带宽的限制。若光电二极管接一频带很宽的放大器,脉冲响应就被RC之积限制到0.5毫微秒,并测得另一时间常数(约为5毫微秒),据说它是由储存的载流子的渡越时间决定的。     

功率器件注入效率的限制因素

本文用精确的双极晶体管一维模型叙述了禁带变窄、SRH(肖克莱-里德-霍尔)复合、俄歇复合、载流子-载流子散射和载流子-晶格散射等机构。利用这种晶体管作为一种工具,来研究决定发射极结深为1～8微米的器件的发射极效率的上述这些现象中的每一个现象的相对重要性。结果表明,禁带变窄对2微米或更浅的浅发射极器件是主要的影响因素,SRH 复合对发射极结深大于4微米的器件是主要的影响因素。所给出的计算也表明,对具有1～8微米发射极结深的器件来说,发射极表面浓度和高注入对电流增益有影响。结果表明,对1微米的发射极结深的器件,最佳表面浓度为5×10~(19)厘米~(-3),而对发射极结深大于4微米的器件,直到10~(21)厘米~(-3)还没有达到最佳值。