通过成结模拟器研究n^(+)-n^(-)-p碲镉汞高温探测器

第三代红外探测器发展的一个重要方向是高工作温度探测器。对于碲镉汞n-on-p探测器而言,n^(+)-n^(-)-p结构以及良好的钝化工艺能够有效的抑制暗电流的产生,从而在高工作温度条件下获得较好的探测器性能。基于自行开发的成结模拟器,对n^(+)-n^(-)-p结构地高温器件进行了工艺仿真和器件仿真,获得成结过程的制备参数,并结合抑制表面漏电的组分梯度钝化工艺,将高工作温度下的暗电流抑制至理论极限,研制出可以在更高温度工作下的碲镉汞n-on-p红外焦平面探测器。经测试,中波n-on-p红外焦平面器件在不同工作温度下性能优异,在80 K工作温度下噪声等效温差(NETD)达到了6.1 mK,有效像元率为99.96%;而在150 K工作温度下噪声等效温差(NETD)为11.0 mK,有效像元率为99.50%,达到了同类器件的理论极限。

红外焦平面读出电路辐射特性研究

红外焦平面阵列在宇宙空间中使用时,受到各种辐射导致性能退化甚至功能失效。作为红外焦平面阵列的重要组成部分,CMOS读出电路受到各种辐射主要体现为电离辐射效应。通过对红外焦平面CMOS读出电路进行空间模拟辐射实验后,测试读出电路的功能以及性能参数,研究了辐射对读出电路的影响。实验结果为红外焦平面CMOS读出电路的抗辐射设计提供了参考依据。

红外焦平面失效现象仿真研究

在性能较差的红外焦平面器件中,其背景图像经常出现一些现象,比如"黑线"、"锯齿"、"滴落圆"等,其原因可能是红外焦平面器件有缺陷或其读出电路存在问题。本文针对红外焦平面可能出现的各种缺陷,将其等效为失效性模型,用EDA软件分别对采用D I和CTIA两种读出结构的红外焦平面进行失效性等效模拟分析。通过对3×3和10×10规模的红外焦平面输出信号进行模拟,分析了背景图像中失效现象产生的原因。红外焦平面失效现象模拟分析得出的结果,为红外焦平面读出电路结构的改进提供了参考依据。

红外光电探测器的前沿热点与变革趋势

红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式,具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点,在航天遥感、军事装备、天文探测等方面都有广泛应用。至今,二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备,高端三代也在逐步推进实用化,并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件。本文聚焦国内外的红外技术研究现状,重点介绍红外光电探测器当前的研究热点与未来的发展趋势。首先,介绍针对战术泛在化、战略高性能的SWaP^(3)概念。其次,综述以超高空间分辨率、超高能量分辨率、超高时间分辨率、超高光谱分辨率为特征的高端三代红外光电探测器,分析挑战光强探测能力极限的红外探测器的技术特征与实现方法。然后,论述基于人工微结构的四代红外光电探测器,重点介绍偏振、光谱、相位等多维信息融合的实现途径与技术挑战。最后,从片上数字化升级为片上智能化的角度,探讨未来极具变革性趋势的红外探测器。

超长线列双波段红外焦平面探测器杜瓦封装技术研究

针对拼接型短/中波的超长线列焦平面探测器与直线脉管集成耦合的要求,分析了超长线列焦平面杜瓦封装的难点。通过对超长冷平台的温度均匀性、超长冷平台支撑结构、大体积组件杜瓦低热负载、超长线列杜瓦真空寿命等封装技术进行研究,提出了多点"S"型冷链结合导热层的三维热输出方法,设计了"桥式"两基板的超长冷平台支撑结构,解决了超长冷平台高温度均匀性、集成探测器后低应力及焦深控制、超长线列探测器杜瓦组件的环境适应性、低热负载和长真空寿命等关键技术,成功研制超长线列双波段焦平面探测器制冷组件,并通过一系列空间环境适应性试验验证,试验前后组件性能未发生明显变化,满足工程化应用的要求。

利用傅里叶变换测量红外焦平面器件响应光谱

利用傅里叶变换测量光谱的方法具有大通量、高信噪比的优势,在红外测试领域具有重要的应用价值。利用步进扫描和时间分辨的方法,可以同步傅里叶变换红外光谱仪动镜移动和焦平面器件的输出,获得高质量的干涉图,从而计算得到器件的响应光谱。在本系统测量范围400~10000 cm-1内,所得光谱的分辨率可以达到4 cm-1。

红外焦平面非均匀性校正ASIC芯片设计

提出了一个基于ASIC的红外焦平面非均匀校正解决方案。首先介绍了改进的定标及校正算法,并对校正效果进行了验证。改进后的算法对存储单元的需求与原先相比大大减小,因此十分适合ASIC实现。然后介绍了芯片的架构和控制结构,最后介绍了芯片的实现。该芯片采用0.25μm工艺,对减小探测器系统体积,提高探测器系统的稳定性和可靠性有很大的帮助。

1 MeV电子辐照对HgCdTe材料红外透射光谱的影响

针对红外探测器在空间应用中受高能粒子辐照后性能衰退的问题,利用电子束辐照实验,开展了位移损伤对HgCdTe材料红外透射光谱影响的研究。通过对比辐照前后材料的性能变化,结合光在材料中的传播过程及半导体辐射效应理论,分析了位移损伤对HgCdTe材料红外透射光谱的影响机制。结果表明:HgCdTe材料经电子辐照后,红外透射光谱发生衰退,衰退的幅度随辐照注量的增大而增大,且短波方向上的衰退幅度大于长波方向上的衰退幅度。该工作可为深入开展HgCdTe红外探测器辐射损伤效应及损伤机理的研究提供参考。

PbTe中红外光伏探测器

利用自主的分子束外延(MBE)技术在CdZnTe(111)基底上生长PbTe半导体探测器材料,通过在PbTe薄膜上沉积In2O3透明导电薄膜、ZnS绝缘保护层和In薄膜做电极,制成PbTe结型中红外光伏探测器.在77 K温度下,器件响应波长为1.5～5.5μm,实验测量的探测率为2×1010 cm.Hz1/2W-1,由R0A值计算的探测器峰值探测率达到4.35×1010 cm.Hz1/2W-1.随着温度的升高,截止波长发生蓝移,探测率降低.分析了影响探测器探测率和R0A值的主要因素.

32×32双色红外探测器同步读出电路设计

双色(中短波)同步工作模式的红外探测器,其输出光电流信号为中波信号和中短波混合信号。文中提出了一种电压信号相减的电路结构,可在中波和中短波信号同步积分后,将两个波段的积分电压信号进行相减,得到单独的短波信号,实现信号分离的过程,并对32×32规模的电路进行了仿真验证,电路在仿真中有良好的性能。

得利寺镇温室甜樱桃高效栽培技术

近年来,大连市温室甜樱桃栽培发展迅速,取得了较高经济效益,其中得利寺镇温室甜樱桃栽培技术及效益尤为突出。为使温室甜樱桃生产者详细了解和掌握得利寺温室甜樱桃栽培技术,将该地区温室甜樱桃栽培技术进行系统总结,涵盖了温室甜樱桃栽培的各个关键技术环节,从温室建设、树体移栽、乃至整个栽培管理技术进行了全方位的详细介绍,此项综合技术适用于温室甜樱桃生产等。

大连市甜樱桃产业发展历史、现状及趋势

通过查阅历史资料,对大连市甜樱桃产业发展历程进行了梳理,分析了产业发展现状及发展优势,对产业未来发展进行了展望。

大连甜樱桃生产、销售、采后处理情况及品质调查分析

对大连市甜樱桃的生产情况、市场销售、采后分级及运输包装情况等进行了调查,结果表明,大连樱桃近年来呈快速发展态势,栽培品种约11个,其中,露地主栽品种为‘萨米脱’‘红灯’和‘美早’等3个品种,设施栽培以‘美早’为主。大连果品市场销售甜樱桃品种约16个,基本均采用分等分级方式进行销售,部分果品市场配有冷藏库,近年来樱桃电商销售为传统销售提供了新的渠道,延长了产业链,扩大了产值,但目前仍不能做到全部快速预冷后进行物流运输。对市场销售的早中晚熟主要甜樱桃品种进行了单果重、硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量以及维生素C含量等品质指标测定,其中‘佳红’‘雷尼’果实硬度较低,而‘美早’硬度最高,极晚熟品种‘晚红珠’综合品质最佳。针对上述问题,提出了相应建议,以期指导大连甜樱桃产业健康可持续发展。

金属框结构对碲镉汞红外焦平面调制传递函数的影响

调制传递函数(MTF)值是表征碲镉汞(HgCdTe)红外探测器成像性能的重要参数。串音是减小探测器MTF值的主要因素之一。合理的器件结构设计可有效地抑制串音,从而提高器件MTF值。介绍了一种含金属框结构的HgCdTe红外焦平面探测器,该器件可有效吸收横向扩散光生载流子并减小器件的串音干扰。对含金属框结构的器件和无金属框结构的器件进行MTF测试及对比分析。测试结果表明,与无金属框结构的器件相比,含金属框结构的器件的MTF值得到显著提高。