微型长波近红外物联网节点及实验研究

研制基于线性渐变滤光片和InGaAs焦平面的微型化物联网节点,实现长波近红外光谱数据的采集和无线传输,针对节点的波长范围、分辨率、波长准确性和波长稳定性等参数指标开展性能研究实验.实验结果表明,节点的波长范围为950~1 700 nm,光谱分辨率随波长增加而增大,约为峰值波长的1%,与滤光片特性相符,波长准确性优于1.3 nm,波长重复性优于0.1 nm,可以满足物联网中的近红外光谱分析应用需求.     

汽车点火线圈温度冲击测试系统

汽车点火线圈测试系统作为点火线圈性能的检测工具,对保证点火装置的质量起着至关重要的作用。文章针对这一课题研究了汽车点火线圈测试系统方案,设计了变频多路点火信号发生器、点火驱动电路及基于LABVIEW的管理软件,实现线圈在温度冲击时的温度、电流、电压等参数测试,取得了较满意的结果。     

n-on-p结构深台面延伸波长InGaAs探测器的ICPCVD钝化工艺

采用ICP刻蚀(inductively coupled plasma etching)工艺制备了深台面n-on-p结构的可响应到2.4μm的延伸波长8×1元线列In Ga As探测器.器件表面采用ICP源激发的N2等离子体进行处理,然后再使用ICPCVD(inductively coupled plasma chemical vapor deposition)沉积一层Si Nx薄膜的钝化工艺.不同面积光敏元器件的电流—电压特性分析显示器件在常温和低温下侧面电流均得到有效抑制,激活能分析显示了器件优异的暗电流特性,在-10 m V偏压下,在200 K和300 K温度下暗电流密度分别为94.2 n A/cm2和5.5×10-4A/cm2.     

太周探测：从60年代四大天文发现说起(上)

介绍了高光谱用红外探测器的性能及使用情况,并将其与国外同类型高光谱红外探测器的关键指标(如信噪比、暗电流、读出噪声等)进行了对比测试分析。经过衬底去除工艺,短波探测器的光谱响应达到0.4~2.6 μm,平均量子效率超过75%,动态范围内响应线性度拟合曲线的R²值都大于 0.99,半阱信噪比可达到1600。该探测器的性能超过了国外报道的同类器件,满足我国高光谱应用需求。     

非故意掺杂吸收层InP/InGaAs异质结探测器研究

为了获得低噪声铟镓砷（InGaAs）焦平面,需要采用高质量的非故意掺杂InGaAs（u-InGaAs）吸收层进行探测器的制备。采用闭管扩散方式,实现了Zn元素在u-InGaAs吸收层晶格匹配InP/In_0.53Ga_0.47As异质结构材料中的P型掺杂,利用扫描电容显微技术(SCM)对Zn在材料中的扩散过程进行了研究,结果表明,随着扩散温度和时间增加,p-n结结深显著增加,u-InGaAs吸收层材料的扩散界面相比较高吸收层浓度材料（5×1016 cm?3）趋于缓变。根据实验结果计算了530 ℃下Zn在InP中的扩散系数为1.27×10?12 cm2/s。采用微波光电导衰退法(μ-PCD)提取了InGaAs吸收层的少子寿命为5.2 μs。采用激光诱导电流技术(LBIC)研究了室温下u-InGaAs吸收层器件的光响应分布,结果表明:有效光敏面积显著增大,对实验数据的拟合求出了少子扩散长度L_D为63 μm,与理论计算基本一致。采用u-InGaAs吸收层研制的器件在室温(296 K)下暗电流密度为7.9 nA/cm2,变温测试得到激活能E_a为0.66 eV,通过拟合器件的暗电流成分,得到器件的吸收层少子寿命τ_p约为5.11 μs,与微波光电导衰退法测得的少子寿命基本一致。     

基于曲面反射镜的光谱仪用光纤集光器设计

为了提高传统光纤光谱仪的探测距离, 首次提出采用两片旋转抛物面反射镜进行光谱仪用光纤集光器入射光学设计, 将光谱仪探测距离从厘米量级提高到50 m, 可用于户外被动光源条件下超低空遥感探测. 从光纤光谱仪对集光器的性能要求出发, 推导出适用于不同灵敏度光纤光谱仪, 针对不同探测目标、 探测距离和不同天气条件下的抛物型集光器外围尺寸计算公式. 根据计算结果, 利用ZEMAX光学仿真软件设计出直径16 mm, 高7.8 mm的光纤集光器模型, 并利用TracePro光纤模拟软件进行追光分析, 光学辐射放大率的仿真结果与理论计算结果完全吻合, 误差小于0.78%. 该集光器的设计可有效提高光纤光谱仪探测距离, 拓展其应用领域和范围, 且与传统透射型集光器相比, 具有结构紧凑、 轻便化、 价格低廉等优点.     

退火对Zn扩散的影响及其在InGaAs探测器中的应用

采用闭管扩散方式,对不同结构的异质结外延材料In0.81Al0.19As/In0.81Ga0.19As、InAs0.6P0.4/In0.8Ga0.2As、InP/In0.53Ga0.47As实现了Zn元素的P型掺杂,采用扫描电容显微技术(SCM)和二次离子质谱(SIMS)研究了在芯片制备中高温快速热退火(RTP)处理环节对p-n结结深的影响。结果表明:由于在这3种异质结外延材料中掺杂的Zn元素并未完全激活,导致扩散深度明显大于p-n结结深;高温快速热退火处理并不会显著影响结深的变化,扩散完成后的p-n结深度可以近似为器件最终的p-n结结深;计算了530℃下Zn在In0.81Al0.19As、InAs0.6P0.4、InP中的扩散系数D分别为1.327×10-12cm2/s、1.341 10-12cm2/s、1.067×10-12cm2/s。     

不同扩散掩膜方式对InGaAs平面探测器性能影响研究(英文)

测量了不同扩散掩膜生长方式的截止波长为1.70μm的InGaAs平面探测器的电学性能.其中,SiNx薄膜作为扩散掩膜,分别采用等离子体化学气相沉积(PECVD)和低温诱导耦合等离子体化学气相沉积(ICPCVD)生长.探测器焊接在杜瓦里测量,结果显示采用两种掩膜方式的器件的平均峰值响应率、探测率和量子效率分别为0.73和0.78 A/W,6.20E11和6.32E11cmHz1/2W-1,56.0%和62.0%;两种器件的响应波段分别为1.63~1.68μm和1.62~1.69μm;平均暗电流密度分别为312.9 nA/cm2和206 nA/cm2.通过理论分析两种器件的暗电流成分,结果显示,相对于采用PECVD作为扩散掩膜生长方式而言,采用ICP-CVD作为扩散掩膜生长方式大大降低了器件的欧姆暗电流成分.     

（英）不同扩散掩膜方式对InGaAs平面探测器性能影响研究

测量了不同扩散掩膜生长方式的截止波长为1.70μm的InGaAs平面探测器的电学性能.其中,SiNx薄膜作为扩散掩膜,分别采用等离子体化学气相沉积(PECVD)和低温诱导耦合等离子体化学气相沉积(ICP-CVD)生长.探测器焊接在杜瓦里测量,结果显示采用两种掩膜方式的器件的平均峰值响应率、探测率和量子效率分别为0.73和0.78A/W,6.20E11和6.32E11cmHz1/2W-1,56.0%和62.0%;两种器件的响应波段分别为1.63~1.68μm和1.62~1.69μm;平均暗电流密度分别为312.9nA/cm2和206nA/cm2.通过理论分析两种器件的暗电流成分,结果显示,相对于采用PECVD作为扩散掩膜生长方式而言,采用ICP-CVD作为扩散掩膜生长方式大大降低了器件的欧姆暗电流成分.     

基于MIS电容器的Al2O3与In0.74Al0.26As的界面特性

采用In_0.74Al_0.26As/In_0.74Ga_0.26As/In_xAl_1-xAs异质结构多层半导体作为半导体层,制备了金属-绝缘体-半导体（MIS）电容器。其中,SiN_x和SiN_x/Al₂O₃分别作为MIS电容器的绝缘层。高分辨率透射电子显微镜和X射线光电子能谱的测试结果表明,与通过电感耦合等离子体化学气相沉积生长的SiN_x相比,通过原子层沉积生长的Al2_O3可以有效地抑制Al₂O₃和In_0.74Al_0.26As界面的In₂O₃的含量。根据MIS电容器的电容-电压测量结果,计算得到SiN_x/Al₂O₃/In...