平面型24元InGaAs短波红外探测器

设计了带有保护环结构的平面型24×1 InGaAs线列短波红外探测器,利用n-i-n+型InP/In0.53Ga0.47As/InP外延材料闭管扩散制备了平面型探测器。LBIC测试显示光敏元没有明显扩大,保护环起到了有效的隔离效果;I-V测试表明器件的优值因子R0A约4.2×106.cm2,在-0.1 V反向偏压下的暗电流密度约22nA/cm2,拟合得到的理想因子接近1,说明正向电流成分主要为扩散电流;在室温20℃,器件的响应光谱在0.9～1.68μm波段范围,其平均峰值电流响应率为1.24 A/W,平均峰值探测率为3.0×1012cm.Hz1/2/W,量子效率接近95%,响应的不均匀性为2.63%。

平面型GaN p-n结探测器的制备与性能

采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法在蓝宝石衬底上制备了p-GaN单晶薄膜.高温(>1100℃)处理及未处理样品的双晶摇摆曲线测试表明高于1150℃会使材料的晶体质量明显变差,这为平面型紫外探测器制备中的部分注入激活条件提供了选择依据.通过TRIM软件优化了注入条件,在选择性注入改型材料上成功制备了平面GaN p-n结型光电探测器.测试结果表明:室温下的零偏压暗电流密度为4.7 nA/cm2,而-5 V偏压下的暗电流密度则达到了67μA/cm2.室温下的峰值响应率0.065 A/W出现在368 nm处.在低温下器件的峰值响应明显降低,80 K时,360 nm处的峰值响应率仅为0.039 A/W.禁带宽度、串联电阻、内建电场等是引起探测器响应率随温度降低的原因.

铁电型非制冷红外焦平面探测器的调制器设计

从铁电型非制冷红外焦平面探测器逐行读出的工作机理和阿基米德螺旋线的定义出发,导出了多调制周期调制器叶片形状的设计公式,给出了调制器与探测器位置关系的设计实例,解决了调制器设计的核心问题。

铁电型非制冷红外焦平面探测器的斩波器设计

从铁电型非制冷红外焦平面探测器的工作要求和阿基米德螺旋线的定义出发,通过分析阿基米德螺旋线的物理意义,导出了确定多调制周期斩波器叶片形状的设计公式,给出了斩波器与探测器的大致位置关系,解决了斩波器设计的核心问题,对非制冷红外成像技术尤其是微扫描技术的发展具有重要意义。

平面型HPGe探测器对空气样品盒的探测效率刻度

通过测量空气样品盒标准源,得到实验室Φ19.5×10 mm平面型HPGe探测器对空气样品盒在30~1 500 ke V能区的全能峰探测效率曲线,并用这条效率曲线对所收集到的碘样品进行活度测量,取得了很好的结果。

平面型InGaAs探测结构中p型杂质的二维扩散行为研究

在平面型InGaAs P-i-N短波红外探测结构中,p型杂质在材料中纵向和横向的扩散是决定pn结位置及其光电性能的主要因素,本文采用扫描电容显微方法(SCM)获得了扩散成结InGaAs/InAlAs像元剖面的二维载流子分布,从而实现对不同扩散条件下pn电场结的精确定位和分析。此外,对于InGaAs/InP探测器,SCM测量揭示了Zn杂质在各功能层中扩散行为的显著差异。在InGaAs吸收区中,Zn的侧向扩散速度是深度方向的3.3倍,远高于其在n-InP帽层中0.67的侧向与深度扩散比,这将对光敏元的边缘电容以及暗电流特性产生影响。

倒装焊接机调平问题的研究

倒装互连工艺是制冷型红外焦平面探测器制备的关键技术之一,Z向压偏问题是影响倒装互连工艺成品率的重要因素。从倒装焊接机的设备角度,讨论了倒装焊接机调平与Z向压偏问题的关联性。测量的校准块不同位置焦距数值、标定校准块中点的准直十字位置粗略表明上焊臂与下基台的相对平行。此外,采用激光束获取的上下两个标准块不同位置与激光器的距离,精确表明上焊臂与下基台的空间平行,验证了倒装焊接机调平的准确度。首次建立研究倒装焊接机调平问题的方法体系,为高效解决倒装互连工艺Z向压偏问题、提升红外焦平面探测器成品率和可靠性打下了良好基础。