(HgCd)Te探测器的光吸收系数对其有效Franz-Keldysh偏移的影响

在讨论（HgCd）Te探测器耗尽层宽d和光吸收系a的基础上，导出了探测器截止波长的有效Franz－Keldvsh偏低△λce与a、d的关系式，说明了实验测定的△λce偏低的原因．

基于高导热碳纤维的HgCdTe大面阵探测器热适配结构在空间红外遥感相机中的应用

Hg Cd Te面阵探测器是空间红外遥感相机的关键部件,随着性能需求的不断提高,器件的规模尺寸不断扩大。Hg Cd Te面阵探测器在常温下与承载板进行装配,但在深冷状态下工作,需要耐受200 K左右的温度波动。由于探测器与承载板的线膨胀系数不匹配,温度波动会引起探测器翘曲变形,变形严重时,将导致探测器损伤。提出基于高导热碳纤维的Hg Cd Te大面阵探测器热适配结构,以碳纤维的轴向高热导率降低结构热阻,以碳纤维的极小抗弯截面模量实现热适配结构两端面间的刚度解耦。相对于探测器与承载板直粘,引入基于高导热碳纤维的热适配结构后,探测器与承载板间的热阻仅增加了约1%,而探测器热失配翘曲变形衰减了99.9%,解决了大面阵探测器与承载板间的热失配翘曲变形损伤问题。并对基于碳纤维的热适配结构制备工艺方案进行了简单介绍。

（HgCd）Te探测器激光保护的一种新方法

理论计算和实验都表明（ＨｇＣｄ）Ｔｅ具有很强的Ｆｒａｎｚ－Ｋｅｌｄｙｓｈ效应。利用Ｆｒａｎｚ－Ｋｅｌｄｙｓｈ效应，可以使（ＨｇＣｄ）Ｔｅ探测器的光吸收产生电致偏移，对１０．６μｍＣＯ２激光辐射由不吸收状态转变为吸收态，并进而为远红外（ＨｇＣｄ）Ｔｅ探测器提供一种有效的光过荷保负方法，文中提出了这种基于Ｆｒａｎｚ－Ｋｅｌｄｙｓｈ效应的光探测器激光保护新方法。分析了该方法的激光防护原理，给出了实验结果。

(HgCd)Te探测器Franz-Keldysh效应有效强度的一种表征方法

提出一种表征 ( Hg Cd) Te探测器 Franz- Keldysh效应有效强度的简易方法 ,即用 ( Hg Cd) Te探测器在反偏压及零偏压时的输出电压比来表征其 Franz- Keldysh效应有效强度的强弱 ,实验结果证实了这种方法有效、可行 .

Te溶剂Bridgman法CdMnTe晶体核辐射探测器的制备和表征

碲锰镉(CdMnTe)作为性能优异的室温核辐射探测器材料,可用于环境监测和工业无损检测领域。本文中采用Te溶剂Bridgman法生长In掺杂Cd_(0.9)Mn_(0.1)Te晶体,制备成10 mm×10 mm×2 mm大小的室温单平面探测器,研究了该探测器对^(241)Am@59.5 keVγ射线源的能谱响应。通过表征红外透过率、电阻率以及探测器能谱响应等参数,综合评定了探测器用CdMnTe晶体的质量、电学和探测器性能。结果表明,晶片的红外透过率均在55%以上,最好可达到60%。采用湿法钝化,100 V偏压下的漏电流由钝化前的9.48 nA降为钝化后的7.90 nA,钝化后的电阻率为2.832×10^(10)Ω·cm。在-400 V反向偏压下,CdMnTe探测器对^(241)Am@59.5 keVγ射线源的能量分辨率在钝化前后分别为13.53%和12.51%,钝化后的电子迁移率寿命积为1.049×10^(-3)cm^(2)/V。研究了探测器的能量分辨率随电压的变化特性,当偏压≤400 V时,探测器的能量分辨率主要由载流子的收集效率决定,而当偏压>400 V时,能量分辨率由漏电流决定。本文研究结果表明,Te溶剂Bridgman法生长的CdMnTe晶体质量较好,电阻率和电子迁移率寿命积满足探测器制备需求。

基于金属-半导体-金属结构的Bi2Te3室温高响应率太赫兹探测器

基于二维拓扑绝缘体Bi 2Te 3材料利用微纳工艺制备了金属-拓扑绝缘体-金属(MTM)结构的太赫兹光电探测器.器件在0.022 THz的响应率可达2×10 3 A/W,噪声等效功率(NEP)低于7.5×10 -15 W/Hz 1/2 ,探测率D*高于1.62 ×10 11 cm·Hz 1/2 /W;在0.166 THz的响应率可达281.6 A/W,NEP低于5.18×10 -14 W/Hz 1/2 ,D*高于2.2×10 10 cm·Hz 1/2 /W;在0.332 THz的响应率可达7.74 A/W,NEP低于1.75×10 -12 W/Hz 1/2 ,D*高于6.7 ×10 8 cm ·Hz 1/2 /W;同时器件在太赫兹波段具有小的时间常数(7~8 μs).该项工作突破了传统光子探测的带间跃迁,实现了可室温工作、高响应率、高速响应以及高灵敏度的太赫兹探测器件.

基于钛相变边缘传感器的超导单光子探测器特性

研究了基于钛TES的超导单光子探测器的特性,器件尺寸范围为5μm×5μm到20μm×20μm,集成光学腔体后在1550 nm波长实测的系统探测效率最高达到72%,最佳能量分辨率为0.26 eV。在此基础上,采用二流体模型提取了基于钛TES的超导单光子探测器的特性参数(包括温度灵敏度、电流灵敏度、热容等),并模拟计算了基于钛TES的超导单光子探测器的响应时间和能量分辨率,与实验结果完全吻合。结果表明优化探测器尺寸和临界温度,可以同时达到高探测效率和高能量分辨率,实现光子数可分辨的高性能单光子探测器。

碲镉汞红外探测器性能调控技术研究

对影响Hg_(1-x)Cd_(x)Te红外探测器性能的不同调控技术——包括材料调控(组分及温度、掺杂浓度、压强及应力等对材料性能的调控)、器件结构调控(n-on-p、p-on-n、p-i-n、n-B-n等器件结构的调控)和工艺调控(各种工艺调控对材料制备和器件制备等的影响)等——进行了简单介绍,以合理调控器件性能、有效降低器件暗电流、提高器件工作温度等,从而促进Hg_(1-x)Cd_(x)Te红外探测器在降低成本、减小功耗、提高可靠性等方面的发展。

(HgCd)Te探测器峰值响应波长的Franz-Keldysh偏移

对（HgCd）Te探测器峰值响应波长的Franz－Keldysh偏移进行了实验研究。实验结果表明，在强电场中，（HyCd）Te具有很强的Franz－Keldysh效应，因而可能导致光吸收峰值波长向长波长方向的明显偏移。

(HgCd)Te探测器-光吸收系数控制器组件的实验研究

(HgCd)Te探测器具有较为明显的弗兰兹 凯尔迪什效应 ,且其弗兰兹凯尔迪什效应有效强度的强弱与(HgCd)Te探测器的外加偏压有关。据此制作了 (HgCd)Te探测器的光吸收系数控制器 ,并用 (HgCd)Te探测器和光吸收系数控制器组成一个组件 ,实验证明了该组件既能提高输出信号 ,又能实现强光保护 ,这在实际应用中具有一定的价值。

原位退火对CdZnTe晶体性能的影响

采用改进的垂直布里奇曼生长法生长Cd Zn Te(CZT)单晶,并在晶体生长后期采取长时间的原位恒温退火.采用红外透射显微镜、I-V特性曲线以及多道能谱仪测试经过原位退火后的晶体内部Te夹杂相分布、电阻率大小以及能谱响应.结果表明,原位退火可以大幅降低CZT晶体内部大尺寸Te夹杂相的密度,晶体内绝大部分的Te夹杂都集中在5μm以内.此外,原位退火后的晶体电阻率从4.54×108Ω·cm上升至3.73×1010Ω·cm.原位退火后的CZT晶体对241Am@59.5 ke Vγ射线表现出了良好的能量分辨率,为7.29%.

TES用超导薄膜制备及特性研究

超导转变边沿传感器(TES)是光强单位坎[德拉]量子化所需的单光子探测器,金属超导薄膜物理特性的研究是TES研究的基础。采用不同电源功率磁控溅射制备高纯Al、Ti超导纳米薄膜,分析其薄膜生长速率随气压和功率的变化。利用表面应力仪及电学测量仪,分析薄膜表面应力及电学特征。最后将薄膜放入商用稀释制冷机中,进行超低温测试,获得其超导特性。研究发现超导转变温度T c以及转变沿宽度ΔT是影响TES能量分辨率以及时间常数的重要参数。实验结果将为TES器件的制备奠定基础。

超导单光子探测技术

单光子探测是弱光测量技术的核心,在量子信息、物理、生物、化学和天文学领域具有关键性的作用。传统以光电倍增管或雪崩二极管为基础的单光子探测器的低灵敏度和高暗计数限制了信噪比的提高,低计数率限制了测量速度和动态范围。本文综述了以超导材料作为光敏感器件的单光子探测技术,其量子效率、暗计数率和计数率远高于传统的单光子探测器,它们的出现势必给单光子测量相关学科带来巨大影响。

一种应用于探测器上的抗激光致盲新方法

基于Ｆｒａｎｚ－Ｋｅｌｄｙｓｈ效应．提出了一种新型的提高（ＨｇＣｄ）Ｔｅ探测器抗激光致盲能力的新方法，同时给出了利用这种新方法实现自动保护功能的简单方案．并通过实验加以验证．证明这一方法能够大幅度提高（ＨｇＣｄ）Ｔｅ探测器的抗激光致盲能力。