空间用紫外探测及AlGaN探测器的研究进展

文中介绍了与空间应用有关的紫外探测。首先，介绍了美、欧等西方国家在空间天文以及行星、卫星探测等方面多年来的紫外应用情况，包括卫星探测器上搭载的紫外有效载荷；然后，评述了目前在空间使用的紫外探测器状况，以及在未来的空间应用中极具发展潜力的AlGaN紫外探测器；最后，对AlGaN紫外焦平面探测器国内外近年来的研究进展进行了阐述。     

GaN基紫外探测器及其研究进展

宽禁带半导体材料的研究和突破,带动了各种器件的发展和应用。GaN基紫外探测器具有通过调整材料的配比可以调节器件响应的截止波长的优点,可以制备日盲型紫外探测器。对GaN基宽禁带紫外探测器材料体系的研究进展进行了回顾,重点介绍了p型材料的制备、金属半导体接触、材料的蚀刻等。最后,对国内外近期的紫外探测器特别是紫外焦平面器件的研究进展及初步获得的32×32紫外焦平面探测器进行了简单介绍。     

宽禁带半导体日盲紫外探测器研究进展

全固态日盲型紫外探测器具有体积小、功耗小和虚警率低等优点,在机载导弹预警方面具有广阔的应用前景。宽禁带半导体是这类探测器的首选材料,通过调节材料组分可以使响应波段落在日盲区。本文着重介绍以导弹预警为目的的宽禁带半导体紫外探测器的研究进展和前沿动态,分析了AlGaN、MgZnO等不同材料在制备和性能方面的优势和不足,并讨论了半导体日盲紫外探测器的发展方向。     

基于石墨烯的光电探测器研究进展

基于石墨烯的光电探测器具有响应度高、检测波段范围大和精确度高的特点。综述了石墨烯光电探测器的最新研究进展。针对紫外波段、可见光波段和红外波段三种类型的光电探测器,介绍了典型的基于石墨烯的七种光电探测器。分析了七种光电探测器的基本结构、工作原理和响应度等特性,并进行了对比分析。最后,展望了石墨烯光电探测器的未来发展趋势。     

氧化物基紫外探测器的研究进展

随着紫外探测技术的不断发展，氧化物材料在紫外探测领域表现出传统探测器所不具备的优点而成为近年研究的热点，是继红外探测技术之后又一快速发展的军民两用探测技术。然而，氧化物基紫外光电探测器的广泛应用，仍然面临一些问题。本文对国内外紫外探测技术的应用和发展历史进行了概述，并对3种金属氧化物紫外探测材料的晶体结构、性质及其器件研究进展进行了概括和讨论。最后，针对氧化物基紫外探测材料及器件在研究中所面临的问题，进行了分析，并对氧化物基紫外探测技术的发展进行了总结与展望。     

新型紫外摄像器件及应用

新型紫外技术是继激光探测技术和红外探测技术之后发展起来的又一新型探测技术。因此,紫外技术及紫外摄像器件的开发研究对于现代国防和人民生活都有着极其重要的意义。本文集中介绍了3种紫外器件的发展水平及应用领域,并着重对SiC、GaN紫外探测器、紫外CCD、紫外摄像机以及紫外数字照像机等紫外器件在国防及其它领域中的应用作了较详细的介绍。     

紫外通信中探测器的研究

紫外光由于具有日盲特点而使其在通信方面有着特殊的的必要性及优越性,紫外光的探测是紫外光通信和其他常用通信方式的主要区别点。介绍了几类现有的应用于日盲紫外光通信系统的日盲紫外探测器,并对其光谱响应,量子效率等特点进行了分析,得出了各类紫外探测器的适用条件,为器件的选取提供一定的参考并进一步探讨了紫外探测器的发展趋势。     

GaN基紫外探测器发展概况

基于宽禁带半导体材料的GaN基紫外探测器由于具有探测波长可调、工艺兼容性好、结构可多型化等优点,已成为近年来的研究热点。介绍了四种不同结构类型的紫外探测器:光导型、肖特基势垒、金属-半导体-金属、p-i-n结,并回顾了GaN基紫外探测器的的研究历程。     

汗潜指纹紫外偏振反射特性研究(特约)

汗潜指纹是犯罪现场最常见的指印类型,具有特征消失快且不易被检测等特点。根据其特点,使用紫外偏振成像探测技术进行目标检测,相比传统强度图像,偏振参量图像可以提高目标对比度,有助于辨别不同背景中的目标。但紫外偏振成像探测技术对角度、波段及客体材料等较为敏感,所以通过设计合理的实验,分析了汗潜指纹紫外偏振反射特性随角度、波段及客体材料的变化特点。结果表明:汗潜指纹在不同角度下表现出规律的偏振特性;在系统提供的四个光谱偏振通道中,近紫外波段相比之下有很好的可重复性和区分性;不同客体材料偏振特性差异变化较大,对比分析样本的紫外偏振反射特性能有效提高潜指纹的探测和识别性能,为汗潜指纹紫外偏振成像探测技术提供依据。     

紫外告警技术

紫外告警是近20年发展起来的一种导弹告警技术。介绍了紫外告警技术及与其相关技术的发展情况,包括大气对紫外线的传输特性、目标和背景紫外辐射特性、紫外线探测器件和探测技术等研究发展情况,最后还介绍了紫外告警的战术应用。     

锑化物中/中波双色红外探测器研究进展

面对第三代红外探测器对多波段探测的需求,中/中波双色同时获取两个波段的目标信息,对复杂的背景进行抑制,可以有效排除干扰源的影响,提高了探测的准确性,增强了在人工及复杂背景干扰下的目标识别能力,因此中/中波双色探测器设计和制备最近快速发展起来。锑化铟红外探测器通过分光可实现两个中波波段的探测,锑化物Ⅱ类超晶格探测器通过能带结构设计实现多波段探测。本文阐述了锑化物中/中波双色红外探测器的主要技术路线和目前研究进展,与传统InSb双色探测器相比,中/中波双色超晶格红外器件用于红外成像探测具有鲜明的特点和优势,但需要在探测器结构设计、锑化物超晶格材料生长、阵列器件制备等方面进行进一步研究,以提高探测性能,满足工程化应用需求。     

GaN基紫外探测器

随着GaN基紫外材料的日益成熟，GaN基紫外探测器发展迅速，被认为是和发光二极管、激光器同样重要的器件。本文讨论了紫外探测的意义，介绍了国内外近期研制的各种器件结构的GaN基紫外探测器和紫外焦平面。     

导弹主动段天基紫外探测像面照度建模与仿真

分析了导弹尾焰紫外辐射原理和能量传递方程,结合导弹主动段运动方程,建立了尾焰紫外辐射模型。考虑大气透过率和地球背景亮度的影响,得到导弹主动段尾焰紫外辐射与探测器像面辐照度关系。基于SBIRS-GEO 预警卫星的探测仿真,比较了不同探测波段下高、低弹道尾焰紫外辐射的像面辐照度变化。结果表明:紫外辐射在大气中的传输特性是影响像面辐照度变化的主要因素;相比于300~400 nm 波段,200~300 nm 波段可以提早发现目标、降低发现高度,更适宜作为探测波段。     

超宽带光电探测器研究进展

光电探测器在许多应用中发挥着关键作用,例如遥感、夜视、侦察、医学成像、热成像和化学检测。随着光电探测任务的逐渐复杂化,工作在不同波段的光电探测器逐渐被集成用于对同一场景的宽光谱探测。受限于集成系统的体积和任务模块,常规的宽谱探测任务往往需要多个不同波段的探测器协同工作,极大增加了系统复杂度,因此具有超宽带探测（紫外-可见-红外-太赫兹）能力的光电探测器逐渐成为国际研究的前沿热点。但是迄今为止,有关超宽带光电探测器的综述还没有见诸报道。因此,本文系统整理了超宽带光电探测器在过去十年的研究进展。文章首先介绍了衡量光电探测器响应性能的指标以及常见光电探测器的主要类型,在此基础上重点回顾了不同类型超宽带光电探测器的研究进展、发展现状、面临的挑战,并展望了未来的研究方向。     

基于氧化锌的紫外探测器研究进展北大核心

氧化锌(ZnO)是一种天然的宽禁带半导体材料,其理论上的禁带宽度为3.37 eV,近年来已经成为制备紫外探测器件的热门材料之一。然而,由于ZnO材料的本征缺陷,直接制备的紫外探测器件总是存在响应率低、暗电流大、响应速度慢等问题。为了获得更好的紫外探测性能,各种可行的器件改善和修饰方法被提出。文章从元素掺杂、表面修饰和异质结构造等三个方面评述了提升ZnO紫外探测器件性能的典型方法,分析了这些方法存在的问题,并展望了未来高性能紫外探测器的发展方向。     

128×128元氮化镓紫外焦平面读出电路的设计与封装研究

随着GaN基紫外材料的成熟,GaN基紫外探测器迅速发展,半导体紫外探测技术成为继红外和激光探测技术后发展起来的又一新型光电探测技术.GaN基紫外探测器以其固有的量子效率高、可靠性高、使用方便等特点,将在紫外探测、预警、天际及地空通信和紫外弱光成像系统等领域发挥重要作用.读出电路作为紫外焦平面信号调理与输出部分对紫外焦平面组件性能起至关重要的作用.封装是通用传感器组件应用前的一道重要工序,合理的封装结构对组件及系统是必要的.描述了128×128元紫外焦平面读出电路与封装的设计过程,用Cadence与Hspice软件仿真分析了3×3元读出电路的工作点以及封装要考虑的热耗散问题,最后给出了读出电路的工作点与合理封装形式的建议.文中提到的128×128元50 μm×50μm紫外读出电路已设计完成并采用Charter线宽为0.35 μm的2P4MCMOS工艺流片.     

基于光热载流子调控的二维材料红外与太赫兹探测器研究进展

红外和太赫兹具有非常广阔的应用前景,在光谱学、成像、无线通信和遥感等领域发挥着越来越重要的作用。但是,由于红外、太赫兹波段的光子能量低,相关的探测遇到很大困难,所以实现高灵敏、高速和高稳定性的红外太赫兹探测是一个具有挑战性的工作。二维材料由于其高迁移率、带隙可调和表面悬挂键少等特点为红外太赫兹探测提供了新的机遇。基于光热载流子调控的二维材料红外、太赫兹探测器的发展方兴未艾。文中主要介绍了目前基于光热载流子调控的红外、太赫兹探测器的最新研究进展,将从材料、器件结构、响应波段和响应机理等方面展开。     

ZnO基紫外探测器及其研究进展

介绍了ZnO基紫外探测材料的主要制备方法、特性以及器件的最新研究进展,并简要分析了今后的发展方向。     

宽带隙二维半导体TlGaS2紫外探测器

紫外光电探测器是继红外激光探测技术之后发展起来的一种新型探测技术。其中基于宽带隙的低维半导体材料的紫外光电探测器是当下的研究热点之一。为了实现对宽带隙二维材料体系的拓宽以及高性能紫外探测器的研制，研究了机械剥离的铊镓硫(TlGaS₂)纳米片的能带结构以及光谱性质，制作了基于TlGaS₂纳米片的紫外光电探测器。结果显示，TlGaS₂纳米片在紫外乃至日盲紫外波段均具有较高的吸收。探测器响应波段与光学吸收结果一致，对360 nm的紫外信号具有最佳的探测性能。此外，探测器在响应范围内均表现出了很低的暗电流以及优异的光电响应速度。测试结果说明了TlGaS₂二维材料在紫外光电器件领域具有一定的研究前景和潜在的应用价值。     

半导体紫外探测器技术进展

介绍了几种新型半导体紫外探测器。列出了这类探测器的各项用途及优点，并对其结构，制作方法以及性能作出了简要说明。N化物半导体紫外探测器具有探测波长范围可调，可靠性好等优点，可以认为是半导体紫外探测器发展的主要方向。