红外光电子学研究

红外光电子学是在红外光电技术推动下不断发展的学科,其发展与半导体物理学、凝聚态物理学、微电子学以及光学等的关系越来越密切。中国科学院长期将红外光电子学作为重要发展领域予以支持,在任务带学科的模式下取得了一系列重要成果。文中还对该学科的进一步发展提出了一些想法。

半导体超晶格和量子阱中量子态的光谱研究

本文讨论半导体超晶格及量子阱导带和价带的量子化亚带或子能级之间的带间光跃迁过程。所讨论的光跃迁过程或光谱研究方法有吸收光谱、光电流谱、光荧光和荧光激发谱、调制光谱以及喇曼散射光谱。关于亚带能量状态将着重讨论量子阱中的激子效应和价带亚带混和及其对带间光跃迁的影响。

固体中微观状态间杂化混合的光谱研究

自黄昆预言固体中横光学支晶格振动可以和红外光子态混合并形成称之为极化激元的杂化态以来,固体中不同微观状态间可能的杂化混和的研究一直吸引着人们的注意。60年代中期,亨利和霍柏菲尔特首先用前向Raman散射观察到GaP中横光学声子与红外光子杂化耦合形成的声子极化激元的散射,并测量了这种杂化激元的频率散射曲线,证实了黄昆的理论预言。自那时以来,固体中各种杂化态,如光学声子和光子之间,激子和光子间。

红外物理学引言及若干新进展

红外是指电磁波谱中或光量子波谱中界乎可见光和微波之间的广阔谱区,它相应的电磁波长从0.76微米到1000微米,光量子能量从约1电子伏到1毫电子伏左右。红外物理是研究这一波段电磁波或电磁辐射的产生、传播和与物质的相互作用、接收以及应用的科学,是凝聚态物理和光学(包括应用光学)相互交叉结合形成的学科。红外物理的研究和发展历史表明,它是红外光电子技术应用及其他有关高技术应用的物理基础和先导,有广深的应用背景,在经济建设、国防建设,乃至人们日常生活中都有许多重要和直接的应用。

64×64元GaAs/AlGaAs多量子阱长波红外焦平面研制

报道了64×64 元GaAs/AlGaAs 多量子阱凝视型红外焦平面的研制,器件的平均响应率为RP= 7.24×105V/W,器件的平均黑体探测率为Db = 5.40×108cm ·Hz1/2/W ,峰值波长为λP= 8.2μm ,不均匀性小于20% 。

非制冷红外微测辐射热计的研制

采用多晶硅薄膜材料作为热敏电阻材料，以普通的ＩＣ工艺及微机械加工技术研制成功了在室温下工作的红外微测辐射热计，其多晶硅电阻温度系数为－２％℃－１，探测率Ｄ＊达２×１０８ｃｍ·Ｈｚ１／２·Ｗ－１．

MOCVD与MBE生长GaAs/AlGaAs量子阱材料的红外探测器特性比较

用金属有机物化学气相沉积法 ( MOCVD)生长 Ga As/Al Ga As量子阱材料 ,并制成红外探测器 .测量了材料的光致发光光谱和探测器的光电流响应光谱及其它光电特性 ,峰值波长7.9μm,响应率达到 6× 1 0 3V/W,与分子束外延法 ( MBE)生长的材料和相关器件进行了比较 ,MOCVD法可满足量子阱材料和器件的要求 .

空间热梯度辅助的热调制反射光谱

给出一种新的通过空间热梯度辅助的热调制反射光谱方法，其关键是在空间光谱方法基础上加一热场梯度，无需对材料进行通常空间调制方法的特殊处理．将该方法应用于典型半导体材料ＧａＡｓ，清晰地观察到ＧａＡｓ材料的带间跃迁Ｅ０和其它诸如Ｅ０＋Δ０、Ｅ１、Ｅ１＋Δ１的高能带跃迁．

非致冷红外微测辐射热计的自热效应分析及重要参数测定

在考虑器件自热效应的情况下，对微测辐射热计的性能进行了深入地理论分析，应用了微测辐射热计的有效热导Ｇｅｆｆ概念，得出对于一定的热导的器件，存在着最佳工作偏置电流Ｉ０ｏｐｔ这一重要结论，并找到一种通过电学测量确定微测辐射热计有效热导Ｇｅｆｆ和有效时间常数τｅｆｆ的方法．试验结果与理论分析符合．

含片状粒子涂层的热辐射

用几何光学绕射理论研究了片状粒子的散射，由非均匀系统的热辐射传输方程求出了含片状粒子涂层的表观比辐射率．讨论了片状粒子的线度、体积比、涂层厚度等因素对涂层系统辐射性能的影响。

Ga As/ Al Ga As量子阱红外探测器的光荧光表征

对 Ga As/ Al Ga As量子阱红外探测器器件进行显微荧光光谱 (μ- PL)测量 ,光谱中表征势垒、势阱基态间光跃迁能量位置的荧光峰直接与势垒中 Al含量相关 ,通过光谱实验上对势垒和量子阱带间跃迁能量的确定并结合有效质量理论的计算 ,获得了 Al组分和阱宽值 ,并由此推算出相应的红外探测响应波长 ,与光电流谱的实验结果相比吻合良好 .

化学溶液分解法快速合成Bi_4Ti_3O_(12)纳米晶材料(英文)

以Bi(NO3 ) 3 ·5H2 O和Ti(OC4H9) 4 )为原料 ,采用化学溶液分解法 (CSD)成功地合成了Bi4Ti3 O12 纳米晶体材料 .这些纳米晶经过X 射线衍射 (XRD)和透射电子显微镜 (TEM )的初步研究 ,观察到了层状结构的Bi4Ti3 O12 ,并发现了Bi4Ti3 O12

PSⅡ中蛋白二级结构的FTIR光谱研究

利用傅里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）方法研究了光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）膜颗粒中蛋白二级结构．结果表明光系统Ⅱ二级结构的红外光谱在３００Ｋ和７７Ｋ温度下是有区别的，且主要反应在β折叠与转角结构相应红外吸收之间的相互转化．

快速热退火对GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器的修饰

应用快速热退火的方法将 Ga As/Al Ga As多量子阱红外探测器的峰值响应波长从7.7μm移动到 8～ 1 4μm大气窗口内 .通过测量单元器件的光电流谱、响应率和 I- V特性 ,分析了快速热退火对 Ga As/Al Ga

GaAs/AlGaAs异质结中二维电子气的回旋共振研究

采用栅压比谱的方法，研究了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ异质结中二维电子气（２ＤＥＧ）的回旋共振。观察到由于子能带－朗道能级耦合所引起的回旋共振峰强度随磁场的振荡行为．由回旋共振频率ωｃ确定了子能带电子的回旋共振有效质量ｍ＊，通过对共振峰线形的拟合，获得二维电子气浓度Ｎｓ、电子散射时间τ和迁移率μ．由子能带－朗道能级的共振耦合测量了不同栅压下的多个子能带间的能量间距．

GaAs/AlGaAs多量子阱红外探测器的特性研究

测量了GaAs/AlGaAs多量子阱红外探测器的伏安特性I_b(T_D,V_b)、黑体光响应电压V_S(T_D,T_B,V_b)和噪声电压V_N(T_D,V_b),由此获得器件的黑体电压响应率R_(VB)(T_D,V_b)和探测率D_B~*(T_D,V_b)并用Lorentz光响应线形对V_S(T_D,T_B,V_b)拟合给出器件的光电流谱的峰值波长λ_P和半峰宽λ_w。

质子注入和快速退火对GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器的影响

利用质子注入和快速退火技术改变GaAs/AlGaAs量子阱能级分布,使量子阱红外探测器的光电特性发生变化,在较大地移动了探测波长的同时,探测器的响应率、探测率以及暗电流特性也发生相应变化.在质子注入剂量为2.5×1015cm-2、快速退火条件为950℃、30s时,峰值探测波长移动2μm.

非均匀涂层的热辐射

考虑非均匀涂层自身辐射,以及对衬底辐射的透射和对外来辐射的反射,建立了热辐射传输方程;给出了涂层表观发射比和反射比的公式;并讨论了影响涂层辐射性能的诸因素。

GaAs(100)同质外延表面相变的动态过程研究

本文叙述了用CCD系统对MBE生长中RHEED图案强度变化进行实时监测，通过（00）级条纹的RHEED强度分析，直接给出了不同生长条件下表面相变的动态过程，得到了从C（4×4）到α（2×4）的连续相变过程，进一步给出了不同条件下的表面化学配比情况．

GaAs/AlGaAs多量子阱红外探测器的γ辐照研究

本文报道了γ射线辐照对量子阱红外探测器性能的影响．γ射线的辐射剂量分别为1mrad、6mrad、16mrad．测量了器件在不同γ辐照剂量下的光谱响应、暗电流、黑体响应率．通过对实验结果的分析，暗电流和黑体响应率随γ辐照剂量增加而递减，表明探测器的性能随γ射线辐照剂量的增加而逐步衰减．