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A monolithic integrated medium wave Mercury Cadmium Telluride polarimetric focal plane array
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作者 CHEN Ze-Ji HUANG You-Wen +4 位作者 PU En-Xiang XIAO Hui-Shan XU Shi-Chun QIN Qiang KONG Jin-Cheng 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS 2024年第4期479-489,共11页
A medium wave(MW)640×512(25μm)Mercury Cadmium Telluride(HgCdTe)polarimetric focal plane array(FPA)was demonstrated.The micro-polarizer array(MPA)has been carefully designed in terms of line grating structure opt... A medium wave(MW)640×512(25μm)Mercury Cadmium Telluride(HgCdTe)polarimetric focal plane array(FPA)was demonstrated.The micro-polarizer array(MPA)has been carefully designed in terms of line grating structure optimization and crosstalk suppression.A monolithic fabrication process with low damage was explored,which was verified to be compatible well with HgCdTe devices.After monolithic integration of MPA,NETD<9.5 mK was still maintained.Furthermore,to figure out the underlying mechanism that dominat⁃ed the extinction ratio(ER),specialized MPA layouts were designed,and the crosstalk was experimentally vali⁃dated as the major source that impacted ER.By expanding opaque regions at pixel edges to 4μm,crosstalk rates from adjacent pixels could be effectively reduced to approximately 2%,and promising ERs ranging from 17.32 to 27.41 were implemented. 展开更多
关键词 infrared physics infrared polarimetric focal plane array monolithic integration mercury cadmium telluride extinction ratio
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大幅宽多谱段高光谱红外探测器研究
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作者 王经纬 王晓龙 +2 位作者 付志凯 张智超 孟令伟 《红外》 CAS 2024年第4期1-6,共6页
报道了基于分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride,MCT)技术的大幅宽、多谱段、大像元高光谱红外探测器的最新研究进展。采用MBE技术制备出高质量MCT材料;采用成熟的n-on-p技术路线制备探测芯片,并... 报道了基于分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride,MCT)技术的大幅宽、多谱段、大像元高光谱红外探测器的最新研究进展。采用MBE技术制备出高质量MCT材料;采用成熟的n-on-p技术路线制备探测芯片,并针对特殊形状的大像元进行了优化;高光谱专用读出电路设计针对短波、窄谱段、小信号等典型特征进行了优化,并针对光谱应用加入行增益可调等功能设计。测试结果表明,组件基本性能良好,有效像元率大于99.5%,平均量子效率优于70%。 展开更多
关键词 高光谱 红外探测器 碲镉汞 分子束外延
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高温热管MCT晶体材料生长炉 被引量:5
3
作者 虞斌 朱亚军 +1 位作者 刘铁臣 涂善东 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期53-56,共4页
介绍了同轴径向传热的高温热管结构、工作原理及其传热特性。根据这种高温热管的传热特性 ,结合Bridgman晶体生长法 ,研制了碲镉汞 (MCT)晶体材料生长炉 ,并利用该热管炉生长出了合格的 MCT晶体材料试样。
关键词 高温热管 mct晶体材料 生长炉
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Te溶剂垂直区熔法生长φ20MCT晶体组分控制研究 被引量:2
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作者 刘克岳 郎维和 +4 位作者 王金义 张学仁 李美荣 常米 赵宏 《红外与激光工程》 EI CSCD 1996年第6期47-54,共8页
采用Te作溶剂在特制的垂直区熔炉上开展了φ20MCT晶体的生长研究;详细阐述了该方法MCT晶体的生长过程和生长机理;总结和分析了晶体生长过程中影响组分的因素;提出了生长过程中组分控制存在的问题和改善组分控制的措施。通... 采用Te作溶剂在特制的垂直区熔炉上开展了φ20MCT晶体的生长研究;详细阐述了该方法MCT晶体的生长过程和生长机理;总结和分析了晶体生长过程中影响组分的因素;提出了生长过程中组分控制存在的问题和改善组分控制的措施。通过该研究,优化了生长条件,采取了适当的温度分布(窄的高温区、大的温度梯度)和降低液区高度等有效措施,获得了φ20、轴向组分波动小(长波段可利用率高达70%)、径向组分均匀(△x=±0.0015)的MCT晶体,并利用此材料作出了一系列性能良好的多元光导、光伏红外探测器件。 展开更多
关键词 HGCDTE 晶体生长 熔体生长 均匀性 红外材料
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MCT液相外延薄膜的生长和特性 被引量:2
5
作者 王跃 汤志杰 +1 位作者 庄维莎 何景福 《红外技术》 CSCD 1991年第1期6-10,共5页
用开管水平液相外延系统从富Te溶剂中生长了不同x值的MCT薄膜。经X射线衍射、Hall电学参数、红外光谱、扫描电镜、X射线能谱仪和电子通道花样分析测试,结果表明:外延薄膜表面平整,光学参数较好,纵向、横向组份均匀,晶体结构完整,电学参... 用开管水平液相外延系统从富Te溶剂中生长了不同x值的MCT薄膜。经X射线衍射、Hall电学参数、红外光谱、扫描电镜、X射线能谱仪和电子通道花样分析测试,结果表明:外延薄膜表面平整,光学参数较好,纵向、横向组份均匀,晶体结构完整,电学参数较好,外延膜质量优良。短波材料(n型):载流子浓度3.54×10^(14)cm^(-3),迁移率1.63×10~4cm^2V^(-1)s^(-1);中波材料(n型):载流子浓度9.95×10^(14)cm^(-3),迁移率为1.76×10~4cm^2V^(-1)s^(-1);原生长波材料(n型):载流子浓度为2.15×10^(15)cm^(-3),迁移率2.00×10~4cm^2V^(-1)s^(-1)。 展开更多
关键词 液相外延 薄膜生长 碲镉汞 MTC膜
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富汞开管热处理对碲镉汞性能影响的研究
6
作者 李浩冉 戴永喜 +3 位作者 宁提 马腾达 王娇 米南阳 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期556-560,共5页
本文采用富汞开管热处理设备对中波MCT材料进行N型退火,研究并解决了如何控制汞蒸气回流的问题。在相同的退火温度和退火时间,使用开管退火工艺和闭管退火工艺进行了对比实验,研究发现随退火时间的增加,两种工艺处理的芯片霍尔浓度呈下... 本文采用富汞开管热处理设备对中波MCT材料进行N型退火,研究并解决了如何控制汞蒸气回流的问题。在相同的退火温度和退火时间,使用开管退火工艺和闭管退火工艺进行了对比实验,研究发现随退火时间的增加,两种工艺处理的芯片霍尔浓度呈下降趋势,载流子迁移率呈上升趋势。当退火温度和退火时间相同时,开管退火工艺的载流子迁移率更高。对开管退火工艺的芯片进行I V测试和器件组件最终测试,其性能较好。 展开更多
关键词 富汞开管热处理 汞空位 碲镉汞
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MCT液相外延薄膜的研制 被引量:1
7
作者 王跃 汤志杰 +1 位作者 庄维莎 何景福 《红外技术》 CSCD 1991年第6期18-22,共5页
用开管水平卧式液相外延系统在不同生长条件下生长了不同 x 值的MCT 液相外延薄膜。通过对外延生长工艺的控制,外延薄膜的表面形貌有较大改善,残留母液大为减少;外延薄膜的结构参数、电学参数和光学参数均有较大改善和提高。分析表明外... 用开管水平卧式液相外延系统在不同生长条件下生长了不同 x 值的MCT 液相外延薄膜。通过对外延生长工艺的控制,外延薄膜的表面形貌有较大改善,残留母液大为减少;外延薄膜的结构参数、电学参数和光学参数均有较大改善和提高。分析表明外延膜有较高的质量。短波材料和中波材料均已作出性能较高的器件。 展开更多
关键词 HGCDTE 液相外延 薄膜 红外材料
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生长MCT晶体的改进型Bridgman方法:ACRT-B 被引量:2
8
作者 刘朝旺 肖绍泽 《红外技术》 CSCD 1991年第1期11-16,共6页
本文介绍一种经改进的采用加速坩埚旋转技术的Bridgman方法(ACRT-B)及ACRT-B用于生长MCT晶体得到的重要结果。与传统Bridgman方法生长的晶体相比,ACRT-B生长的晶体的径向组份均匀性得到很大改善;有用组份的晶片较多;晶体的结晶度好;主... 本文介绍一种经改进的采用加速坩埚旋转技术的Bridgman方法(ACRT-B)及ACRT-B用于生长MCT晶体得到的重要结果。与传统Bridgman方法生长的晶体相比,ACRT-B生长的晶体的径向组份均匀性得到很大改善;有用组份的晶片较多;晶体的结晶度好;主晶粒数目减少。ACRT-B工艺中,影响晶体质量最重要的旋转参数是最大旋转速率,而保持在最大旋转速率的时间和停止时间及反向旋转对结果的影响都很小。 展开更多
关键词 红外探测器 mct晶体 晶体生长
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透视空天红外遥感探测技术:演进规律与发展趋势
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作者 李亚冉 保昊辰 孙胜利 《上海航天(中英文)》 CSCD 2024年第3期25-36,共12页
空天红外遥感探测技术对国民经济发展和战略国防能力建设具有重要意义,是推动我国红外科技进步的关键引擎,更是实现航天科技强国战略的重要基石。本文重点展现了气象卫星观测技术、地物目标精细成像技术、红外焦平面探测器技术以及新时... 空天红外遥感探测技术对国民经济发展和战略国防能力建设具有重要意义,是推动我国红外科技进步的关键引擎,更是实现航天科技强国战略的重要基石。本文重点展现了气象卫星观测技术、地物目标精细成像技术、红外焦平面探测器技术以及新时代背景下的遥感应用等多个与红外科技紧密相连的关键领域的研究进展。通过系统梳理相关技术的发展脉络,总结演进规律,并深入剖析最新研究成果,旨在精准洞察未来空天红外科技的潜在发展方向,为我国红外科技的不断创新和航天事业的蓬勃发展提供坚实的支撑。 展开更多
关键词 对地观测 风云卫星 地球同步轨道 高光谱遥感 热像仪 碲镉汞焦平面 人工智能 数字孪生 智能感知 元宇宙
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MCT晶体退火压力─温度关系及其分析
10
作者 刘克岳 赵振香 +1 位作者 王金义 郎维和 《红外与激光工程》 EI CSCD 1997年第4期41-44,共4页
采用热重法对组分不同(x=0.15~0.26、y=0.50~0.54)的(Hg1-xCdx)1-yTey晶体s-g平衡体系进行了P-T关系测量(T<560℃、P=2~76kPa);发现x值不同的样品对P-T的影响不明显;y值偏离(y≥0.504)的样品在420±5℃有PH... 采用热重法对组分不同(x=0.15~0.26、y=0.50~0.54)的(Hg1-xCdx)1-yTey晶体s-g平衡体系进行了P-T关系测量(T<560℃、P=2~76kPa);发现x值不同的样品对P-T的影响不明显;y值偏离(y≥0.504)的样品在420±5℃有PHg降,并对此进行了分析,提出了利用此现象可以减少MCT晶体中的富Te量和改善Te组分均匀性;补充了51kPa以下的P-T数据,通过与传统相图的比较发现MCT的相存在区缩小,特别是在10kPa以下,Te饱和线逐渐向Hg饱和线靠拢,并对本征线的可能位置进行了分析。通过该研究为MCT晶体造火条件提供了精确的选择范围。 展开更多
关键词 碲镉汞 晶体退火 红外光学材料
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分子束外延碲镉汞探测器的变结面积Ⅰ-Ⅴ测试研究
11
作者 赵成城 王丹 +1 位作者 何斌 戴永喜 《红外》 CAS 2024年第3期1-6,共6页
碲镉汞红外探测器的表面钝化处理对器件暗电流有较大影响,决定了器件的探测性能。为了研究表面钝化层不同生长方式对暗电流的抑制效果,使用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)系统在Si基衬底上生长碲镉汞材料,分别通过磁控溅射和... 碲镉汞红外探测器的表面钝化处理对器件暗电流有较大影响,决定了器件的探测性能。为了研究表面钝化层不同生长方式对暗电流的抑制效果,使用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)系统在Si基衬底上生长碲镉汞材料,分别通过磁控溅射和原位钝化方法生长CdTe/ZnS钝化膜层。采用半导体工艺在碲镉汞材料上制备了变面积光伏探测器。通过测试不同钝化膜层器件的暗电流,分析零偏电阻和面积乘积(R0A)与周长面积之比(p/A)的关系。结果表明,磁控溅射生长钝化层的Si基碲镉汞器件存在较大的隧穿电流,而原位钝化生长钝化层的Si基碲镉汞器件能更有效地抑制表面漏电流。拟合器件R0A因子随PN结面积的变化,得出原位生长钝化层的器件具有更好的钝化效果。变面积器件的制备和测试能够有效且直观地反映器件性能。 展开更多
关键词 碲镉汞 原位钝化 变结面积 暗电流测试
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液相外延碲镉汞薄膜缺陷综述
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作者 起文斌 丛树仁 +6 位作者 宋林伟 李沛 江先燕 俞见云 宁卓 邓文斌 孔金丞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期286-301,共16页
液相外延是碲镉汞(MCT)薄膜生长领域最成熟的一种方法,被众多红外探测器研究机构和生产商所采用。然而由于MCT材料自身属性和具体制备工艺的原因,液相外延生长过程中不可避免地会产生各种缺陷,从而降低红外探测器的性能。为了增加对液... 液相外延是碲镉汞(MCT)薄膜生长领域最成熟的一种方法,被众多红外探测器研究机构和生产商所采用。然而由于MCT材料自身属性和具体制备工艺的原因,液相外延生长过程中不可避免地会产生各种缺陷,从而降低红外探测器的性能。为了增加对液相外延MCT薄膜中缺陷的认识,并对具体的生长工艺提供指导性建议,基于已报道的文献总结了液相外延MCT薄膜中所存在一些缺陷的特征以及形成机理和消除方法。对各类缺陷的形成机理和消除方法进行探讨和评估,有助于提高MCT薄膜液相外延的水平,为制造高性能MCT探测器做好材料技术支撑。 展开更多
关键词 碲镉汞材料 液相外延 缺陷形成机理 缺陷消除方法
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Photoelectrochemistry of electrochemically deposited cadmium-rich cadmium mercury telluride films
13
作者 TAN Zheng LI Jun MI Tian-Ying 《Chinese Journal of Chemistry》 SCIE CAS CSCD 1991年第1期40-44,共0页
The potentiostatic deposition of cadmium-rich CMT films onto Ti, Mo, Ni substrates from an aqueous bath was carried out. The photoelectrochemical properties of film electrodes were investigated when used in a solid-li... The potentiostatic deposition of cadmium-rich CMT films onto Ti, Mo, Ni substrates from an aqueous bath was carried out. The photoelectrochemical properties of film electrodes were investigated when used in a solid-liquid junction photoelectrochemical cell (PEC). A.C. capacitance was determined. 展开更多
关键词 Photoelectrochemistry of electrochemically deposited cadmium-rich cadmium mercury telluride films
全文增补中
CdSe和HgTe团簇基态性质的第一性原理计算 被引量:7
14
作者 罗强 王新强 +1 位作者 何焕典 邹其徽 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1159-1162,1167,共5页
基于密度泛函理论的第一性原理方法,在广义梯度近似下,计算了团簇(CdSe)n和(HgTe)n(原子数n=1~7)的结构和电子性质,以及团簇(CdSe)n和(HgTe)n的最高占据轨道和最低未占据轨道的能隙、结合能。结果表明:团簇(CdSe)n能隙与结合能均在n=5... 基于密度泛函理论的第一性原理方法,在广义梯度近似下,计算了团簇(CdSe)n和(HgTe)n(原子数n=1~7)的结构和电子性质,以及团簇(CdSe)n和(HgTe)n的最高占据轨道和最低未占据轨道的能隙、结合能。结果表明:团簇(CdSe)n能隙与结合能均在n=5时出现了极小值,n=4时出现极大值;团簇(HgTe)n只是在n=4时出现了较大能隙,没有出现极小值。能隙随结合能变化而变化。比较了团簇(CdSe)n和(HgTe)n(n=4,5和7)的基态结构,发现同种结构对称性的不同团簇对应着不同的稳定性,这是导致块体材料CdSe形成闪锌矿结构和HgTe形成纤锌矿结构的原因。 展开更多
关键词 硒化镉 碲化汞 团簇 结合能 能隙 基态结构
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变温长波碲镉汞光电导现象研究 被引量:3
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作者 郑为建 朱惜辰 +1 位作者 梁宏林 保红珍 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期189-194,共6页
报道了n型Hg0.8Cd0.2Te光电导体的变温材料参数与性能参数的对照关系,并讨论了材料的锭条参数与小芯片霍耳参数的差异,得到一组光电导的实验优化数据.实测小芯片载流子浓度n≈1.8×1015cm-3,这与高性... 报道了n型Hg0.8Cd0.2Te光电导体的变温材料参数与性能参数的对照关系,并讨论了材料的锭条参数与小芯片霍耳参数的差异,得到一组光电导的实验优化数据.实测小芯片载流子浓度n≈1.8×1015cm-3,这与高性能器件实测值的倒推数值一致。 展开更多
关键词 HGCDTE 光电导 背景辐射 光电子学
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甚长波碲镉汞红外探测器的发展 被引量:6
16
作者 王忆锋 李培智 +1 位作者 刘黎明 王丹琳 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第7期373-382,共10页
天基红外技术对于远程弹道导弹防御具有重要作用。当飞来的导弹位于地球阴影区域时,作为背阳的结果,空间温度很低,导弹呈现为一个微弱的冷目标,峰值波长在甚长波红外(VLWIR,大于14μm)波段,这时就需要VLWIR探测器。VLWIR对于大面阵碲镉... 天基红外技术对于远程弹道导弹防御具有重要作用。当飞来的导弹位于地球阴影区域时,作为背阳的结果,空间温度很低,导弹呈现为一个微弱的冷目标,峰值波长在甚长波红外(VLWIR,大于14μm)波段,这时就需要VLWIR探测器。VLWIR对于大面阵碲镉汞焦平面(FPA)器件的设计来说是一种非常具有挑战性的波段。它要求高均匀性、低缺陷率、高量子效率、低暗电流和低噪声。主要通过对近年来刊发的部分有关英语文献资料的归纳分析,介绍了有关VLWIR/MCT技术的发展状况,其中一个发展趋势是从n-on-p空位掺杂器件结构转向非本征掺杂p-on-n器件结构。 展开更多
关键词 甚长波红外 碲镉汞 红外探测器 弹道导弹防御
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碲镉汞材料非本征掺杂研究的发展 被引量:14
17
作者 王忆锋 刘黎明 +1 位作者 余连杰 胡为民 《红外》 CAS 2012年第1期1-16,共16页
通过对近年来的部分英文文献进行归纳与分析,介绍了碲镉汞(Hg_(1-x)Cd_xTe,MCT)非本征掺杂的研究进展。MCT非本征掺杂是指杂质为Hg、Cd或Te以外的其他元素的情况。描述了MCT晶体结构的基本概念。以一些常用杂质的性质为重点,讨论了MCT... 通过对近年来的部分英文文献进行归纳与分析,介绍了碲镉汞(Hg_(1-x)Cd_xTe,MCT)非本征掺杂的研究进展。MCT非本征掺杂是指杂质为Hg、Cd或Te以外的其他元素的情况。描述了MCT晶体结构的基本概念。以一些常用杂质的性质为重点,讨论了MCT掺杂的基本原理和对杂质的选择方法。在器件设计中控制杂质的空间分布和浓度是十分重要的。 展开更多
关键词 碲镉汞 红外探测器 非本征掺杂
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碲镉汞近年来的研究进展 被引量:8
18
作者 王忆锋 唐利斌 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第8期435-442,共8页
第三代红外系统的主要特点包括更多的像素、更高的帧频、更好的温度分辨率、双色甚至多色探测以及其他(芯)片上信号处理功能。尽管面临着其他材料例如相近的汞合金HgZnTe和HgMnTe、硅测辐射热计、热释电探测器、SiGe异质结、GaAs/AlGaA... 第三代红外系统的主要特点包括更多的像素、更高的帧频、更好的温度分辨率、双色甚至多色探测以及其他(芯)片上信号处理功能。尽管面临着其他材料例如相近的汞合金HgZnTe和HgMnTe、硅测辐射热计、热释电探测器、SiGe异质结、GaAs/AlGaAs多量子阱、InAs/GaInSb应变层超晶格、高温超导体等的有力竞争,碲镉汞(MCT)仍然是制备第三代红外光子探测器最重要的材料。在基本性质方面,其他材料仍然难与碲镉汞相竞争。主要通过对2000年以来部分英语期刊文献的归纳分析,介绍了近年来在MCT异质结、材料生长、掺杂方法、衬底制备、均匀性、电学性质及数值模型等方面的研究进展。 展开更多
关键词 碲镉汞 红外光子探测器 红外探测器
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中波碲镉汞红外偏振焦平面探测器的制备研究(特邀) 被引量:1
19
作者 杨超伟 封远庆 +7 位作者 李东升 李宁 赵永强 舒畅 辛永刚 李永亮 左大凡 唐遥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期58-62,共5页
针对隐身等多类高价值目标精确探测与识别以及探测技术持续发展需求,为实现复杂战场环境下的高概率真假目标识别和高精度目标检测、定位、跟踪,开展复杂战场环境下隐身及微弱特征目标探测及抗干扰探测等技术研究意义重大,其中高集成度... 针对隐身等多类高价值目标精确探测与识别以及探测技术持续发展需求,为实现复杂战场环境下的高概率真假目标识别和高精度目标检测、定位、跟踪,开展复杂战场环境下隐身及微弱特征目标探测及抗干扰探测等技术研究意义重大,其中高集成度的焦平面型偏振红外探测器技术是其中一个重要方向。围绕集成式中波(MW)256×256碲镉汞红外偏振焦平面探测器的研制,介绍了偏振结构的设计、制备到偏振探测器的集成,以及偏振探测器性能的测试等方面的研究进展状况,设计加工出了亚波长金属光栅阵列,采用倒装互连的方式实现了偏振探测器的集成,并在MW 256×256碲镉汞焦平面器件上实现了红外偏振性能的测试和评估。 展开更多
关键词 碲镉汞 红外焦平面探测器 偏振
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碲镉汞pn结制备技术的研究进展 被引量:4
20
作者 王忆锋 唐利斌 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第9期497-503,共7页
作为一种禁带宽度可调的半导体,碲镉汞(MCT)至今仍是一种最有效的可在较宽波长(1~25μm)范围内工作的红外探测器。由于材料性质敏感,MCT器件的制备一直是一项具有挑战性的工作。有若干种pn结制备方法可用于制备MCT光伏器件。离子注入... 作为一种禁带宽度可调的半导体,碲镉汞(MCT)至今仍是一种最有效的可在较宽波长(1~25μm)范围内工作的红外探测器。由于材料性质敏感,MCT器件的制备一直是一项具有挑战性的工作。有若干种pn结制备方法可用于制备MCT光伏器件。离子注入是最常用的一种,但该方法需要额外的退火处理。一些替代技术,例如离子束研磨或反应离子刻蚀等,近来年引起较多关注。MCT体晶和外延层的导电类型转换是材料生产和器件制备中最重要的工艺之一。通过对近年来部分英语期刊文献的归纳分析,介绍了MCT pn结制备技术的研究进展。 展开更多
关键词 碲镉汞 PN结 光电二极管 焦平面阵列器件 红外探测器
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