基于InAs/GaSb二类超晶格的中/长波双色红外探测器

InAs/GaSb二类超晶格是一种通过在纳米尺寸上交替生长周期性异质结而构造的人工体材料,其有效带隙可以覆盖40~400meV。该量子体系材料不仅具有良好的均匀性,还拥有出色的光学特性,其电子有效质量高、光吸收系数大、量子效率高,已经成为第三代红外焦平面探测器的热门材料。本文利用分子束外延技术生长了背靠背势垒型中/长波双色红外探测器材料,通过标准工艺和阳极硫化技术,成功制备双波段NMπP-PπMN型红外探测器。在77K,中波峰值量子效率为32%,长波峰值量子效率为27%,50%截止波长分别为4.7μm和7.9μm。中波信号在+2V偏压下饱和,暗电流密度为0.06A/cm^2,长波信号在-1.4V偏压下饱和,暗电流密度为8.7A/cm^2。

InAs/GaSb二类超晶格中长波双色红外焦平面器件研究

采用分子束外延工艺方法生长的InAs/GaSb二类超晶格材料因其独特的能带断带结构,极大地降低了俄歇复合暗电流,且其较大的电子有效质量使得隧穿电流进一步降低,因此超晶格材料成为国内外红外领域研究关注的重点。本文介绍的超晶格中长波双色探测器采用npn背靠背结构,阵列规模为320×256,像元中心距为30mm。其中测得80K温度下,-0.1V偏压工作时中波50%截止波长为4.5mm,0.17V偏压工作时长波50%截止波长为10.5mm,对应的峰值量子效率为45%、33%,相应的暗电流密度为5.94×10^(-7)A/cm^2@-0.1V、1.72×10^(-4)A/cm^2@0.17V,NETD为16.6mK、15.6mK。

同时模式的中波/长波碲镉汞双色红外探测器

采用光刻胶喷涂技术,突破了碲镉汞双色探测器加工的非平面离子注入和金属化开口等工艺.基于分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p3-p2-P1型碲镉汞(Hg1-xCdxTe)多层异质结材料,通过MW光电二极管n型注入区的开口刻蚀、非平面的MW/LW同步B+注入、台面侧向钝化和爬坡金属化,得到了同时模式的128×128面阵MW/LW双色探测器.在液氮温度下,MW/LW双色探测器两个波段的光电二极管截止波长λc分别为5.10μm和10.10μm,对应的峰值探测率Dλp*分别为2.02×1011cmHz1/2/W和3.10×1010cmHz1/2/W.通过对同时模式双色探测器材料与芯片结构的优化设计,HgCdTe双色探测器MW向LW、LW向MW的光谱串音分别抑制到了3.8%和4.4%.

碲锌镉衬底上中长双色红外碲镉汞分子束外延生长研究

报道了使用分子束外延(Molecular beam epitaxy,MBE)技术,在(211)B碲镉汞(CdZnTe,CZT)衬底上生长中长波双色碲镉汞(HgCdTe,MCT)薄膜材料,生长温度为180℃,研究了双色碲镉汞薄膜材料衬底脱氧技术、分子束外延薄膜生长温度与缓冲层生长等关键技术,实现了中长波双色碲镉汞薄膜生长,外延薄膜采用相差显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、二次离子质谱仪(SIMS)及X射线衍射仪(XRD)对薄膜的表面缺陷、厚度、组分及其均匀性、薄膜纵向组分以及晶体质量进行了表征,表面缺陷数量低于600 cm^(-2),组分(300 K测试)和厚度均匀性分别为(35)x≤0.001、(35)d≤0.9μm,X-Ray双晶衍射摇摆曲线FWHM=65 arcsec,得到了质量较高的中长波双色碲镉汞薄膜材料。

红外成像制导技术在反隐身空空导弹上的应用展望

现代隐身飞机对雷达型空空导弹构成巨大挑战,而红外成像制导技术在体制上具有良好的反隐身能力。本文介绍了国内外空空导弹红外成像制导技术研究发展现状,分析了红外成像导引头技术在未来反隐身超视距空空导弹上的应用前景,提出了一种反隐身红外成像导引头的技术方案。该导引头采用了中/长波双色成像探测技术,能够满足发射后截获条件下探测隐身目标和抗红外诱饵干扰的要求。分析研究表明红外双色成像导引头技术对于提高国内超视距空空导弹的反隐身性能具有重大意义。