多量子阱红外光电探测器

在红外传感器中,量子阱红外光电探测器是可以控制探测波长范围的。因此,如果用具有许多个探测波长范围的量子阱红外光电探测器获取许多个波长范围的信息的话,那么武器制导和防御系统便可以获得更加详细的信息。

一款多色叠层量子阱红外探测器的读出电路设计

一款完整的红外焦平面探测器主要包含探测器件、读出电路、封装结构和制冷组件。目前根据不同应用场景,探测波段范围不断变宽、探测灵敏度需求提高、成像速度要求加快,对探测器设计提出了更严格、更复杂的指标要求。其中,读出电路将探测光信号转换为电信号传输至系统,是探测器组件的关键核心模块。本文设计了一款对应多色叠层量子阱型器件的红外焦平面探测器读出电路,能够实现同时间、同空间对四波段信号进行探测,并且同时读出,四波段信号的探测积分与读出之间没有互相干扰。探测器规格640×512,像元间距50μm(四波段),各波段信号可实现分时积分、分别可调,采用边积分边读出工作模式,读出帧频可达到四波段探测时≥50 Hz,电路噪声≤0.5 mV,动态范围≥70 dB,电功耗≤600 mW,是一款超大规模低噪声高帧频的高性能读出电路。

钙钛矿基宽谱带光电探测器

钙钛矿材料凭借可调带隙、高光吸收系数和低激子结合能等优势,在半导体光伏和光电探测领域大放异彩。普适性的铅基钙钛矿吸收范围通常集中在UV到Vis区域,而窄带隙的纯锡基或者锡铅混合钙钛矿其吸收光谱仍局限于~1060 nm以内的近红外范围,受限于未来复杂场景的应用及探测成像。通过将钙钛矿与窄带隙半导体结合构建“钙钛矿/半导体”复合异质结可以进一步扩展光谱范围并提高吸收效率。本综述总结了钙钛矿基宽谱带光电探测器在探测性能优化、单体材料优异性能、复合材料优选工程等方面的进展,并探讨了宽谱探测器在光谱响应、像素集成、柔性器件开发和稳定性等方面的进展和应用前景。本综述将有助于推动钙钛矿基宽谱带光电探测研究及其未来成像应用。

Si基多层Ge量子点近红外光电探测器研制

采用超高真空化学气相沉积(UHV/CVD)技术在Si衬底上外延生长了PIN结构多层Ge量子点探测器材料。PIN探测器结构由N型Si衬底,多层Ge量子点吸收区,和原位掺杂P型Si盖层构成,电极分别制作于N-Si和P-Si上,以获得好的欧姆接触。制备的Si基Ge量子点光电探测器具有较低的暗电流密度(-1 V偏压下为7.35×10-6A/cm2),与Si相比,探测波长延伸到1.31μm波段。

用于大规格高量子效率和多色焦平面列阵的波纹量子阱红外光电探测器的优化(下)

在图10中，与E分量有关的量子效率和平均内部强度Φin是利用MTL模型在同样的P、to和tg（但侧面角为48°）条件下计算出来的，波纹上覆盖着介质层和金属层，它们的td为0．4μm。MTL方法表明在相同的位置有同样的吸收峰。在λ=8．4μm（N=6）处，η可达50％。由于现在的敏感层薄得只有大波纹时的1／3左右，其转换效率约为大波纹时的3倍。

瑞典IRnova公司推出可用于探测气体的量子阱红外光电探测器

据www.laserfocusworld.com网站报道,瑞典IRnova公司最近推出一款可用于探测强温室气体SF6的新型量子阱红外光电探测器.

三色量子阱红外光电探测器焦平面列阵

美国喷气推进实验室最近提出了一种可同时以三个不同红外波段敏感图像的量子阱红外光电探测器(QWIP)焦平面列阵。这种量子阱红外光电探测器焦平面列阵图像敏感器目前正在研制之中,它们将被用来测量图像中的温度分布,其潜在的应用包括科学应用(如,地球和其它行星的遥感)和军事应用(如,根据温度区分目标和其它物体)。

室温操作的高吸收率量子阱红外光电探测器

加拿大国家研究委员会的一个研究小组已研制成一种在室温操作时具有高吸收率的量子阱红外光电探测器。通过更重的掺杂并增加量子阱的数量,研究人员使标准量子阱红外光电探测器的结构得到了增强。

装有可调节电压的量子阱红外光电探测器的系统

红外焦平面列阵相机已被广泛用于各个不同领域，例如，在军事和边界巡逻方面，它已被用于夜视护目镜中；在科学方面，它已被用于天文研究及环境保护；另外，商用红外焦平面列阵相机已被广泛用于医学成像方法．然而，遗憾的是，尽管红外焦平面列阵相机的应用比较广泛，但是它们通常只限于低分辨率的单色探测。

采用640×512元量子阱红外光电探测器阵列的手持式长波红外摄像机

据www．techbriefs.com网站报道，美国宇航局喷气推进实验室用640×512元的AlxGal-xAs／GaAs量子阱红外光电探测器（QWIP）阵列作为像传感器，研制了一种截止波长为9gm的手持式长波红外摄像机。在一个旨在研制高分辨率、高灵敏度红外摄像机的长期规划中，这种摄像机只是一个中间阶段产品。

多光谱量子阱红外光电探测器

本发明提供一种多光谱量子阱红外光电探测器,该探测器是通过外延方法生长在诸如InP、GaAs或者Si之类的衬底上的,它包括多组多量子阱层。在本发明中,衬底和激活层顶上均长有接触层。激活层包括一组或多组多量子阱层。

量子阱红外光电探测器的非线性特征

人们对量子阱红外光电探测器在热成像方面的应用潜力具有一定的认识,但对这种器件的非线性特征及其潜在的应用却研究得很少.目前,德国和加拿大已联合研制出一种能够对皮焦耳范围的中红外脉冲进行表征的量子阱红外光电探测器.据参加研制工作的有关专家称,这种光电探测器包含三个等距的能级(见图1),高灵敏度和亚皮秒响应时间是其重要的特征.共振非线性是这样的,即一直到激励功率密度低达0.1W/cm2,光电流仍然与平方功率有关系.

具有低噪声的可调谐量子阱红外光电探测器

加拿大的研究人员现已研制出一种具有低噪声、设计简单、大范围可调谐的红外探测器。该敏感器设计是加拿大安大略两个研究小组合作的结果。一个单位是位于渥太华的加拿大国家科学研究委员会(NRC)微结构科学研究院。

能对多种颜色进行空间分离的量子阱红外光电探测器列阵

美国喷气推进实验室最近提出一种相邻像元对不同颜色灵敏的量子阱红外光电探测器焦平面列阵。这种焦平面列阵将使得人们有可能将多个波段中的同一个景物同时成像在同一个焦平面上,而无需再用运动部件或者复杂的光具将光分裂成多个波段并使每个波段的光照射在最适合该波段的一个单独的探测器列阵上。

用于大规格高量子效率和多色焦平面列阵的波纹量子阱红外光电探测器的优化(上)

美国陆军研究实验室以前已验证过一个大规格的1024×1024元的波纹量子阱红外光电探测器的焦平面列阵。该焦平面列阵的截止波长为8.6μm,并且用f/1.8的光具在76K温度处达到了背景限性能.像元的几何形状为短梯形,这种形状简化了处理技术,但却限制了量子效率。本文介绍使波纹量子阱红外光电探测器达到更高量子效率的两种方法。第一种方法是增加波纹的尺寸以获得更多的有效体积,并且采用一种近似三角形的像元形状以获得更大的反光面积。采取了这些改进措施之后,预计一对倾斜侧壁的量子效率约为35%,这已是以前所获值的两倍以上。第二种方法是利用波纹腔体内部的法布里-珀罗共振来增强垂直电场的强度.用这种方法可在某些谱区达到50%的高量子效率,而且既不必使用很厚的敏感层,也无须涂覆抗反射涂层.第一种方法已被用以生产一系列单色焦平面列阵,其实验结果将另文介绍.本文还描述一种电压可调探测器材料,用这种材料可使这些焦平面列阵获得多色探测的能力.

美国研制出1024×1024 GaAs量子阱红外光电探测器成像列阵

美国哥达德空间飞行中心、陆军研究实验室及喷气推进实验室的研究人员通过合作，已研制出一种1024×1024元8．4μm-9．0μm红外焦平面列阵．这个具有1M像元的探测器列阵是一个混成器件，它是通过用丘焊方法将洛克韦尔公司出品的TCM8050硅读出集成电路焊接在一个GaAs量子阱红外光电探测器列阵上制备而成的．研究人员将该列阵装入一个成像系统，

用非线性量子阱红外光电探测器对超短脉冲进行自相关测量

德国和加拿大的科研人员已联合研制出一种非线性特性已经优化了的量子阱红外光电探测器．这种探测器的三个等距能级产生的巨共振线性度使得光电流在光强度低达0．1W／cm^2时仍与平方功率有关．探测器中的双光子效应可用来对皮秒级的超短红外脉冲进行自相关测量，

用于中波/长波/甚长波红外探测的三色量子阱红外光电探测器

在美国陆军研究实验室的支持下,美国佛罗里达大学和美国弹道导弹防御组织等单位的研究人员联合设计了一种适用于中波红外/长波红外/甚长波红外探测的三叠层三色量子阱红外光电探测器。 红外焦平面列阵技术是许多红外应用如外大气层寻的器、天基监视敏感器以及卫星测绘等所必需的。

美研制成世界上第一台四波段量子阱红外光电探测器摄像机

美国喷气推进实验室的研究人员最近研制出了世界上第一台四波段红外焦平面摄像机,这台新型摄像机所用探测器为该实验室研制的四波段量子阱红外光电探测器。由于它可以在红外波段中“看到”用以前的技术无法看到的细节,因而它在遥感领域的应用将非常广泛,如污染探测,天气预报,大气与地质测量,森林火灾探测以及农作物长势、热带雨林砍伐状况和工业污染的监视等。右图为该摄像机获取的一幅图像(原图为假彩色图像)。

基于中波红外/长波红外双波段量子阱红外光电探测器的焦平面列阵

量子阱红外光电探测器由于具有光谱吸收窄、热分辨率好以及1／f噪声和固定图形噪声低等优点，特别适用于涉及几个大气透射波段的热成像应用。