温度和材料参数对InAsxSb1-x俄歇复合寿命影响的数值分析

工作在中长波的红外探测器可被广泛应用在空间成像、军事和通信等领域,锑基InAsSb材料由于其特殊的性质是制作长波非致冷光子探测器的理想材料。俄歇复合寿命是影响探测器性能的重要因素之一,文章采用Matlab软件模拟研究了n型和p型InAsxSb1-x材料的俄歇复合寿命随温度、As组分及载流子浓度的变化。对确定的As组分,可通过优化工作温度及载流子浓度获得较长的俄歇复合寿命。当载流子浓度为3.2×1015 cm-3、温度为200K时,n型InAs0.35Sb0.65的俄歇复合寿命最大为2.91×10-9 s。     

俄歇复合对应变量子阱激光器阈值电流的影响

通过考虑不同因素对压应变和张应变量子阱激光器阈值电流和特征温度的影响,得到了俄歇复合和非俄歇复合对阈值电流起主要作用的转变温度Tc,小于Tc时,主要是非俄歇复合;大于Tc时,主要是俄歇复合,而且张应变量子阱激光器转变温度要比压应变量子阱激光器的转变温度要高;张应变量子阱激光器与压应变量子阱激光器相比,阈值电流更低,特征温度更高。     

正照射与背照射InGaAs探测器的性能对比研究

首先介绍了InGaAs台面探测器的研究进展,然后为了验证利用台面结制作背照射器件的可行性,利用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PIN InP/InGaAs/InP双异质结外延材料,通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺,制备了8元台面InGaAs探测器,并测试了正照射和背照射时,器件的Ⅰ-Ⅴ、信号和响应光谱.测试结果表明,正照射和背照射情况下,器件的响应信号差别不大,正照射下器件的平均峰值探测率为4.1×1011 cm·Hz1/2·W-1,背照射下器件的平均峰值探测率为4.0×1011 cm·Hz1/2·W-1,但背照射情况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止.     

利用LBIC技术对InGaAs平面结器件结区特性的研究

室温铟镓砷(InGaAs)焦平面技术在航天工业上的应用越来越广泛,铟镓砷(InGaAs)焦平面列阵中探测器的尺寸正不断减小,这使得常规工艺形成的光伏探测器,其有效光敏元面积扩大的问题越来越突出.本文利用激光诱导电流检测(LBIC)系统测试了平面结InGaAs(P-I-N)探测器芯片的光敏元,证实了有效光敏面扩大的存在.从实验结果看,掺杂离子的横向扩散和结区的侧向收集效应,是平面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素,并利用得到的实验数据拟合求出了器件少子的扩散长度.     

红外焦平面探测器黑体探测率Dbb的一些问题的讨论

介绍了红外焦平面(简称FPA)探测器黑体探测率Dbb的定义和测试方法,比较了用点黑体辐射源和面黑体辐射源的对FPA探测器的响应率Rbb测试结果,讨论了FPA探测器的伏安特性对信号输出的影响.     

正照射与背照射InGaAs探测器的性能对比研究

首先介绍了InGaAs台面探测器的研究进展，然后为了验证利用台面结制作背照射器件的可行性，利用分子束外延（MBE）方法生长的掺杂InGaAs吸收层PIN InP／InGaAs／InP双异质结外延材料，通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺，制备了8元台面InGaAs探测器，并测试了正照射和背照射时，器件的Ⅰ-Ⅴ、信号和响应光谱。测试结果表明，正照射和背照射情况下，器件的响应信号差别不大，正照射下器件的平均峰值探测率为4．1×10^11cm·Hz^1/2·W^-1，背照射下器件的平均峰值探测率为4．0×10^11cm·Hz^1/2·W^-1，但背照射情况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止。     

正照射与背照射InGaAs探测器的性能对比研究

首先介绍了InGaAs台面探测器的研究进展，然后为了验证利用台面结制作背照射器件的可行性，利用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PIN InP／InGaAs／InP双异质结外延材料，通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺，制备了8元台面InGaAs探测器，并测试了正照射和背照射时，器件的I-V、信号和响应光谱。测试结果表明，正照射和背照射情况下，器件的响应信号差别不大，正照射下器件的平均峰值探测率为4．1×1011cm·Hz1/2·W-1，背照射下器件的平均峰值探测率为4．0×1011cm·Hz1/2·W-1，但背照射情况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止。     

InGaAs光纤探测器封装及耦合效率影响因素研究

设计了InGaAs探测器芯片与多模石英光纤的耦合结构,测试了芯片耦合前后的性能变化,并分析了影响耦合效率的因素。结果表明,石英光纤与InGaAs探测器芯片可以较好地耦合。在0．9-1．7um波段,当采用与芯片尺径相当的100um光纤进行无透镜直接耦合时,耦合效率可达30％以上;当采用芯径为500岫的光纤耦合时,耦合效率可达55％以上。多模石英光纤出射端的光强呈高斯分布。随着光纤端面与芯片表面的间距偏差的增加,高斯分布曲线的半宽值增大,光束逐渐发散。芯片与光纤的对准偏差对耦合效率的影响很大,其中对横向偏移量的依赖性最强。     

利用LBIC技术对InGaAs平面结器件结区特性的研究

室温铟镓砷（InGaAs）焦平面技术在航天工业上的应用越来越广泛，铟镓砷（InGaAs）焦平面列阵中探测器的尺寸正不断减小，这使得常规工艺形成的光伏探测器，其有效光敏元面积扩大的问题越来越突出。本文利用激光诱导电流检测（LBIC）系统测试了平面结InGaAs（P—I-N）探测器芯片的光敏元，证实了有效光敏面扩大的存在。从实验结果看，掺杂离子的横向扩散和结区的侧向收集效应，是平面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素，并利用得到的实验数据拟合求出了器件少子的扩散长度。     

利用LBIC技术对InGaAs平面结器件结区特性的研究

室温铟镓砷(InGaAs)焦平面技术在航天工业上的应用越来越广泛，铟镓砷(InGaAs)焦平面列阵中探测器的尺寸正不断减小，这使得常规工艺形成的光伏探测器，其有效光敏元面积扩大的问题越来越突出。本文利用激光诱导电流检测(LBIC)系统测试了平面结InGaAs(PIN)探测器芯片的光敏元，证实了有效光敏面扩大的存在。从实验结果看，掺杂离子的横向扩散和结区的侧向收集效应，是平面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素，并利用得到的实验数据拟合求出了器件少子的扩散长度。     

短波红外铟镓砷探测器材料表面缺陷研究

短波红外铟镓砷(InGaAs)探测器材料的表面缺陷是发展大规模小像元焦平面阵列的核心问题之一,其中与衬底晶格失配的延伸波长探测器材料的表面缺陷控制起来尤为困难。优化了分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE) In束源炉的温度设置。结果表明,In炉上下温差为130℃时所生长的短波红外晶格失配In_0.83Ga_0.17As材料的表面缺陷密度最小,由此有效地将材料的表面缺陷密度由3000 cm^-2左右降至约500 cm^-2。结合短波红外晶格失配InGaAs材料的室温光致发光测试,经分析可知,In束源炉上下温差存在最优值的现象是由于In金属液滴和炉子顶部杂质引起卵形缺陷这两种机制的共同作用而引起的。本文制备的低缺陷密度晶格失配InGaAs探测器材料为发展高性能延伸波长短波红外焦平面阵列打下了基础。     

辐射源温度和1/f噪声对探测器D*值影响的理论分析

传统的红外系统设计理论直接引用D*,没有考虑D*的温度特性和红外系统中1/f噪声的影响,对此进行了修正.从探测率的物理特点出发,推导探测率D*与光谱探测率D*(λ)的关系式,当辐射源的温度与测试D*用的黑体温度不同时,引入波段探测率修正因子.同时,提出一种在1/f噪声成分大的条件下对窄带噪声测量的D*值进行修正的方法.在此基础上提出D*值的综合修正方法.所述数学模型可作为系统设计和性能评价的理论依据.     

提高硫化铅红外探测器的探测率和可靠性的有效途径

本文通过对不同结构的硫化铅红外探测器的剖析和性能优劣对比,说明了新型场镜—硫化铅组合结构是提高硫化铅红外探测器的探测率和可靠性的有效途径。     

基于光子噪声研究光子探测器的探测性能

根据红外光子探测器的基本工作原理,分析了光电探测器性能的基本物理机理限制,推导了背景辐射的光子噪声限制下的比探测率。对背景限制下的比探测率随探测器截止波长、背景温度的变化进行了理论计算。对计算结果进行了理论分析,并作出了相应总结。最后提出了提高背景限制下比探测率的方法。