用于空间微型红外仪器的InGaAs探测器(上)

在过去的一年中,一种明显的动力促使美国航空与航天局(NASA)考虑以较低成本的使命来协调更高的新使命发射率。为了维持低使命成本,这些使命将只有较短的持续时间,并将使用较小的发射火箭(例如“飞马”火箭)。因此,将需要体积和质量都很小的仪器有效负载(即微型仪器)。此外,可以预料,在特殊使命中飞行的仪器数量也将受到严格限制;因此,提高仪器的性能将是理想的事情。在红外仪器中,焦平面一般需要致冷以保证探测器的高性能,尤其是对于光谱仪来说,高D*(探测率)是必不可少的。由于一台仪器的大部分质量和功率预算都被焦平面致冷器占据,只需普通致冷技术或者无需致冷的探测器技术可为实现微型红外仪器作出很多的贡献。InGaAs探测器具有高D*、暗电流以及不仅响应1-3μm短波红外波段、同时也响应可见光波段等特征。这最后一个特征使得人们可以扩大一给定光谱仪的通用性,其(?)法便是扩大焦平面的响应波段而同时又保持其简单性。本文讨论InGaAs探测器的技术及其在微型红外仪器中的应用潜力。

用于空间微型红外仪器的InGaAs探测器(下)

3.3.在InP和GaAs衬底上生长In-GaAs三元In_yGa_(1—y)As可以用外延方法生长在Ⅲ-V族二元衬底上。当铟的克分子份数y从y=0(纯GaAs)至y=1(纯InAs)连续变化时,这种材料的带隙也从Eg=1.424eV至Eg=0.360eV连续变化[8]。器件所敏感的最长波长被称为截止波长λ_(co),截止波长也相应地从λ_(co)=0.871μm至λ_(co)=0.344μm 发生变化。