双光束组合激光辐照光导型CdS光电探测器的实验研究

为研究波段内和波段外组合激光对光导型光电探测器的辐照效应,实验采用532nm(波段内)和1319nm(波段外)双光束组合连续激光辐照光导型CdS光电探测器,分别改变两束激光的辐照功率,得到探测器的电压响应曲线。实验结果表明,光电探测器对波段内和波段外激光都有响应,但在激光开始和停止辐照瞬间探测器对两束激光的响应电压刚好相反。探测器对波段外激光的电压响应随线性工作区间内的波段内激光功率升高而增大;随着波段内激光趋于饱和,对波段外激光的响应电压近似指数级下降。分析认为,光电探测器对波段外激光的响应为光激发热载流子效应,是由自由载流子吸收激光能量产生带内跃迁引起的;波段内激光辐照影响探测器对波段外激光的吸收系数。

高性能PtS_(2)/MoTe_(2)异质结红外光电探测器

由于光电探测器的工作性能直接关系到系统数据采集质量,为此,对高性能PtS_(2)/MoTe_(2)异质结红外光电探测器进行了研究。通过选取材料、试剂和设备制作了PtS_(2)/MoTe_(2)异质结红外光电探测器。搭建探测器性能测试环境,并利用光响应度、探测率、响应时间和光电导增益4个指标,分析探测器性能。结果表明,随着测试时间的推移,PtS_(2)/MoTe_(2)异质结红外光电探测器的光响应度数值始终处于5 A/W限值以上;无论对采集何种材质反射的红外光,探测器探测率均大于10 cm·Hz1/2 W^(-1);无论光生电流是处于上升还是下降时间,其响应时间始终在限值150μs以下;光电导增益值保持在80%以上。

薄膜铌酸锂光电探测器近期研究进展

铌酸锂晶体具有高电光、压电和非线性光学系数,宽光学透明范围、兼容速度匹配、相位匹配和色散工程,长期稳定性以及可低成本制备光学级晶圆等众多优势,作为构筑如电光调制器、光学频率梳、光波导等光电子器件的重要平台,在信息通信领域的光产生、光传输、光调制等领域大放异彩,被誉为“光子领域的硅”,具有巨大的集成应用潜力,受到学术界和产业界的广泛关注。然而,由于铌酸锂的绝缘体和弱光学吸收特性,基于铌酸锂平台的集成应用领域还面临光电转换效率低和探测难的问题,全光通信中光解调和光提取需要高性能探测器的支撑,因此研发基于铌酸锂的光电探测器具有重大的科学意义和应用价值。本文从铌酸锂的基本结构特性出发,详细介绍了铌酸锂的优异物性和光电转化机理,综述了国内外学者近期的一些研究成果,重点阐述了基于铌酸锂晶体的光波导集成型光电探测器和异质结型光电探测器的研究进展,探讨并比较了不同路线的优点和发展潜力,并对该领域提出展望。

MoO_(3)覆盖层对MoS_(2)基光伏型光电探测器性能的影响

基于范德瓦耳斯力的异质结构为设计和研究高性能光电器件提供了无限的可能.本文报道了一种基于MoS_(2)/MoO_(3)的光伏型光电探测器,为了实现光伏性能,实验构建Au/MoS_(2)的非对称肖特基接触.为提高其光电性能,实验采用超薄的MoO_(3)作为覆盖层构建MoS_(2)/MoO_(3)异质结,利用MoO_(3)可见光吸收特性及良好的光透过性增加MoS_(2)材料内参与导电的电子.实验通过原子层沉积(ALD)法制备MoO_(3),并通过调控厚度来优化器件的光响应性能.研究结果表明,覆盖层MoO_(3)越薄异质结光吸收效率越高,且抑制暗电流增益的效果越显著.相比单一的MoS_(2)基光伏型光电探测器,MoS_(2)/MoO_(3)异质结器件光响应度增强近10倍,响应度高达916.121 A/W,探测率约2.74×10^(11)Jones,响应时间约73μs,有效解决平面型光伏器件响应度低的问题.本研究通过异质结构设计及其覆盖层的厚度优化,成功实现对平面型MoS_(2)基光伏器件的光电性能改善,为未来开发高性能MoS_(2)/氧化物异质结光电探测器提供参考方案.

激光辐照参数对光导型光电探测器响应的影响

文章针对激光照射下光导型碲镉汞光电探测器的响应特性展开了研究,主要讨论了强激光照射下辐照时间、波长及光功率密度对探测器响应特性的影响。从传统载流子的漂移扩散模型出发,在考虑温度的变化下推导出描述半导体载流子的动态方程,并通过数值模拟,给出了理论上的激光辐照主要参数对探测器电阻及输出电压的影响。结果表明:半导体探测器材料的热效应随辐照时间的增加而明显,随功率密度的增加而明显,但与波长的变化没有太大联系;输出电压随功率密度的增加而增加最终趋于饱和。

ZnO光电导紫外探测器的制备和特性研究

以Si(111)衬底 ,用脉冲激光沉积 (PLD)法制得C轴高度择优取向的ZnO薄膜 ,并利用剥离技术制备了ZnO光导型紫外探测器 .Al叉指状电极是由平面磁控溅射技术沉积得到的 .对Al/ZnO/Al的伏安特性和紫外光响应的研究表明 ,金属铝和ZnO能形成很好的欧姆接触 ,紫外探测器的电阻值在 10 0KΩ左右 .在紫外区域 ,其 5V偏压下的光响应度为0 .5A/W .

光导型碲镉汞探测器在波段外连续激光辐照下的载流子输运

利用连续波段外激光辐照光导型碲镉汞探测器.实验表明,探测器对波段外激光有响应,且存在一个特定拐点温度T0.当探测器温度T<T0时,响应电压随温度升高而增大;当T>T0时,响应电压随温度的升高而减小.研究表明,探测器胶层的热瓶颈作用会导致响应电压存在两个响应时间尺度,拐点温度由芯片掺杂浓度决定.当T<T0时,响应电压主要由随温度变化的载流子迁移率决定;当T>T0时,响应电压主要受热激发载流子的影响.

GaN光导型紫外探测器

研究了以金属有机物化学气相沉积方法生长在6H－SiC衬底上的GaN光导型紫外探测器的光电流性质。通过光电流谱的测量，获得了GaN探测器在波长250nm-360nm范围近于平坦的光电流响应，并且观察到在365nm（～3．4eV）带边附近陡峭的截止边。测得GaN探测器在5V偏压下在360nm波长处的光电流响应度为133A／W，并得到了其响应度与外加偏压的关系。通过拟合光电流信号强度与入射光调制频率的实验数据，获得了GaN探测器的响应时间。

光伏型光电探测器漂移-扩散模型的改进

提出了改进的描述光伏型半导体光电探测器中载流子输运的漂移-扩散模型,该模型能适合更高强度的激光辐照,可以模拟光生载流子的长时间过程。依据该模型,对光伏型探测器进行了模拟计算,得到了激光辐照下探测器的动态响应规律、探测器温升以及材料参数对探测器响应的影响。

二维材料光子型光电探测器研究进展

二维材料因其独特的物理结构和优异的光电特性,吸引了众多学者的研究兴趣,并在新型光电探测领域显示出了巨大的应用前景.目前研究的二维材料光电探测器多为光子型光电探测器,其光电探测过程涉及光到电的直接转换.如何充分利用光电转换机理,在器件性能和功能方面发挥二维材料的优势,是其在光电探测领域走向实际应用的关键.结合本课题组近年来的研究工作,以光子型光电探测器的基本光电转换机理为主线,将近年来二维材料光子型光电探测器在参数性能的提升、光电转换机理的拓展和器件功能的设计等方面进行了总结,并最后对二维材料光电探测器面临的挑战和可能的发展方向进行了展望.

光导型半导体探测器中载流子分布的数值计算

提出了光导型半导体探测器内载流子输运的动力学模型及方程组 ,并对方程组进行了数值求解。得到了不同激光辐照功率密度下光导型 Hg Cd Te探测器内载流子浓度及电场的分布规律 ,以及载流子寿命等参数对载流子密度分布的影响情况。由数值计算结果得出的探测器内阻在激光辐照前后的变化规律与成熟的理论规律相同。

HgCdTe光导探测器比探测率的特性分析

从信号和噪声两个方面分析了HgCdTe光导探测器自身温度变化对比探测率D*的影响,并在理论层面上对比探测率的表达式进行了推导。理论分析表明:温度变化影响载流子的浓度和寿命,从而影响信号与噪声的大小,降低探测器的温度可使得探测器的比探测率得到一定程度的提高。通过MATLAB仿真,分析了组分和厚度的变化对Hg_(1-x)Cd_xTe光导器件的截止波长和峰值波长的影响情况,为使HgCdTe光导探测器在工作波段内有较高的探测响应,当探测器工作在某一温度,应选择合适的组分x和厚度d。

混沌激光对非本征光导型探测器的混沌干扰机制

在唯象理论和二能级模型下 ,根据级联非线性系统原理 ,通过求解载流子输运动力学方程的L yapunov指数 ,对混沌激光辐照下非本征光电导的混沌干扰机制进行了研究。结果表明 :混沌激光能导致非本征光电导本身的混沌现象。

材料参数对光伏型探测器光电特性的影响

基于改进的漂移-扩散模型研究了光伏型光电探测器的材料参数对其光电特性的影响。计算结果表明载流子迁移率、材料组分、掺杂密度对探测器输出特性的影响大;载流子寿命越长、迁移率越大、杂质密度越小,则探测器输出信号越大,但各材料参数与探测器输出信号间并不构成线性关系;当入射光波长一定时材料组分不同探测器输出信号大小不同。

低温光导型InSb红外探测器研究

文中讨论了决定光导型探测器性能的主要因素。在理论分析的基础上 ,对低温单元光导InSb探测器的主要工艺参数进行分析和估算。

100GHz带宽的光电导探测器芯片

本文报道了利用共面微带线间的指状交叉型光电导开关，在以蓝宝石为衬底的硅片（SOS）上构造了一种新型的光电探测器．非接触电光取样测量表明，它具有超过100GHz的-3dB带宽．在100fs、25pJ的脉冲激光照射下，产生的电脉冲峰值约为300mV，脉宽（FWHM）为3.3ps．

光导型InAsSb红外探测器的研制

针对室温(293 K)条件下使用要求,采用InAsSb单晶材料加浸没透镜制作成2～9μm波段高灵敏度光导型InAsSb红外探测器。实测光谱响应值出现在1.656 5～8.989μm。在光谱响应波段范围内,最大响应度值为对比组C2、C3组。初步实现了室温(293 K)使用要求,响应光谱2～9μm波段光导型InAsSb红外探测器设计目的。

前置放大器与高阻抗有机光导探测器的匹配研究

红外有机半导体探测器是一个新兴红外研究领域,并有着广阔的、诱人的应用前景。而与之匹配的前置放大器,不但是展现材料和器件光电特性的核心部件,而且其性能将最终制约探测器的应用范围。研究了红外有机半导体光导探测器与前置放大器的偏置方式、耦合方法和噪声特性等关键技术,并结合实验测试结果,系统讨论了有机高阻光导探测器与前置放大器匹配设计的一般规律。

波段外激光辐照PC型探测器的反常响应机制

提出了PC型半导体探测器对波段外激光辐照的热电子光电导响应机制。响应波段外激光辐照PC型半导体探测器时,探测器有响应且输出电压信号迅速增大,与波段内激光辐照时的响应规律截然不同,这是由光激发能带内热电子而引起的光电导现象。当较强功率的激光辐照时还应考虑热效应。依据该机制进行了模拟计算,计算结果表明当PC型HgCdTe探测器被波段外激光辐照时,热电子的产生使得电导率减小,进而导致探测器的电阻增大。

基于CdS薄膜的柔性光探测器研究

本文采用电子束蒸发镀膜法在PET柔性衬底上制备出基于CdS薄膜的柔性光探测器。PET对高温有敏感性,利用电子束蒸发镀膜方法可以在低温下制备出CdS薄膜。运用XRD、拉曼光谱和AFM对PET上CdS薄膜进行表征,结果表明所制备的薄膜致密性好、性能优异。批量制备器件,在偏压为1 V,光功率为365 nm的紫外光源照射条件下进行光响应性能测试,获得的光电流为0.347 μA,响应度达到17.35 A/W。对器件在不同弯曲应变下进行测试。统计测试数据显示CdS薄膜柔性光探测器件在0.08%~0.12%应变下,弯曲前后光电流变化较小,表明CdS薄膜柔性光探测器在应变为~0.1%下性能稳定。