红外探测器暗电流测试方法研究

在红外集成光电系统中,暗电流及其噪声作为衡量探测器性能的关键指标,在工程上对其进行实际测试具有重要的意义.从工程角度提出了红外探测器暗电流的测试及分析方法.其主要思想是在红外成像系统中,通过改变黑体温度及积分时间,得到不同的拟和曲线,进而通过本文提出的方法计算出探测器的暗电流.     

红外焦平面探测器的暗电流测试分析及性能研究

针对碲镉汞红外焦平面探测器,研究了两种暗电流测试方法。降低暗电流直接关系到探测器的信噪比。对所研制的碲镉汞光伏探测器在工作条件下的暗电流大小进行了测试分析。通过对比多组测试结果发现,工作温度及工艺对暗电流具有不同程度的影响。该研究为以后改进工艺和提高探测器性能及筛选效率提供了理论依据。     

铁电陶瓷薄膜红外热探测器阵列

铁电陶瓷薄膜红外热探测器是一种无致冷的红外探测器。由于它具有很高的灵敏度，是一种很有潜力的热成像器件。文章介绍铁电陶瓷材料的特性和阵列器件的研制状况。     

红外焦平面探测器暗电流计算

红外焦平面探测器的暗电流一般是在零视场(即盲冷屏)条件下进行测试,但这种测试方法必须改变组件结构,只适用于实验室测试.介绍了一种不需要改变组件结构,仅通过基本的性能测试就可以从理论上分析计算得到红外焦平面器件暗电流的方法.对320×256长波探测器组件的试验结果表明,用该方法得到的暗电流结果与用盲冷屏得到的暗电流结果非常接近,可作为红外焦平面探测器暗电流评估的快捷方法.     

红外单光子探测器暗计数的研究

分析暗计数的来源,讨论温度及门控模式下各种参数对暗计数的影响,提出减小暗计数的有效方法。太低的温度不利于暗计数的减小,而应根据不同的APD选择合适的温度并与门控技术结合来消除暗计数。偏置电压的大小、门脉冲宽度和周期的选择对后脉冲的消除起着关键的作用。     

Modeling of Dark Current in HgCdTe Infrared Detectors

This paper presents modeling work carried out using a finite-element modeling approach. The physical models implemented for HgCdTe infrared photodetectors are reviewed. In particular, generation–recombination models such as Shockley–Read–Hall through a trap level in a narrow bandgap and Auger recombination are included. These well-established models are described using widely published analytical expressions. This paper highlights both the unique set of trap parameters found to fit the dark current as a function of temperature and composition for mercury-vacancy p-type-doped photodiodes and their use in a finite-element code. An equivalent set of trap parameters is also proposed for indium n-type-doped material in a p-on-n photodiode simulated in three dimensions. Device simulations also include the impact ionization process to fine-tune the saturation dark current. Finally, excess dark current is also modeled with the help of nonlocal band-to-band tunneling, which requires no fitting parameters.     

应用于红外成像导引头的非制冷焦平面探测器

随着非制冷探测器技术的迅猛发展,中大规模、高灵敏度的非制冷焦平面器件实现工程化应用.使用非制冷焦平面器件的红外成像导引头具有效费比高、结构紧凑、易维护等优点,已成为红外成像导引头的重要成员之一.介绍了国内外几款采用非制冷红外成像导引头的反坦克导弹、精确攻击导弹、精确炸弹、反舰导弹,以及所使用的非制冷焦平面器件的性能参数,总结了用于红外成像制导系统的非制冷焦平面器件的特点及发展趋势.     

ENIG表面产生焊接界面断裂的关键失效模式

概述了固化不足的阻焊沾污了镀液,导致BLN焊接界面断裂,阐述了出现BLN现象的原因和怎样防止BLN现象。     

红外探测器的失效残气分析

本文主要介绍运用回旋质谱计对红外探测器进行了管内残余气体分析，并通过对分析结果的探讨，找到了该红外探测器失效的根本原因。     

非致冷钛酸锶钡铁电薄膜红外探测器

采用半导体微机械(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)技术制备了具有热隔离微桥的8×8元非致冷Ba0.8Sr02TiO3薄膜红外探测器列阵原型器件.热释电性能优良的Ba0.8Sr0.2TiO3薄膜是使用浓度为0.05M的前躯体溶液、采用Sol-Gel制备的.在5～30℃的温度范围内,Ba0.8Sro2TiO3薄膜的热释电系数大于20nC/cm2K,在16.8℃处达到最大值41.3 nC/cm2K.在19℃的环境温度下,使用500 K黑体作为红外辐射源,测得10 Hz调制频率下,探测单元的探测率D*为5.9 × 107cmHz1/2W-1.对器件结构的进一步改进和测试条件的进一步改善可望获得更高的探测率.     

BST红外探测器阵列像元信号检测电路设计(英文)

针对铁电材料BST的电容在直流偏场下电性能随温度变化,设计了一种用来检测微小差分电容的电路。采用性能、形状较为一致的BST铁电陶瓷单元电容器配对结构,以电脉冲的方式读取不同温度下材料的充放电电荷数,从而探测辐射到铁电材料上的红外信息。实验结果与理论分析较为吻合,中心频率10Hz、带宽2Hz、放大倍数9000倍。这种BST红外探测器阵列像元信号检测电路具有抗寄生电容干扰强、灵敏度高、容易实现、成本低等优点。改进该探测电路,有望开发出结构简单、性能优良的新一代红外探测器。     

HgCdTe光伏探测器反偏暗电流机制分析

HgCdTe光伏探测器在第二代和第三代红外探测器中处于主流地位.如何降低探测器的暗电流直接关系到探测器的噪声和灵敏度,其分析计算方法有多种.运用Synopsys半导体器件模拟软件对HgCdTepn结各种机制下的反偏暗电流和动态微分电阻进行了模拟计算.计算结果和相关文献报道的结果以及试验测试结果都吻合很好.     

PtSi红外焦平面阵列技术的发展概况

介绍了PtSi肖特基势垒红外焦平面阵列技术的最新进展,分析了国内研究中存在的问题,并指出了今后的发展方向     

不同钝化结构的HgCdTe光伏探测器暗电流机制

在同一HgCdTe晶片上制备了单层ZnS钝化和双层(CdTe+ZnS)钝化的两种光伏探测器,对器件的性能进行了测试,发现双层钝化的器件具有较好的性能.通过理论计算,分析了器件的暗电流机制,发现单层钝化具有较高的表面隧道电流.通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高表面隧道电流的原因.     

不同钝化结构的HgCdTe光伏探测器暗电流机制

在同一HgCdTe晶片上制备了单层ZnS钝化和双层（CdTe+ZnS）钝化的两种光伏探测器,对器件的性能进行了测试,发现双层钝化的器件具有较好的性能．通过理论计算,分析了器件的暗电流机制,发现单层钝化具有较高的表面隧道电流．通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高表面隧道电流的原因．     

一种新型非致冷红外探测器

介绍一种基于标准硅工艺、采用电容读出方式微悬臂梁非制冷红外探测器的设计、制作及性能测试.用这两种热膨胀系数相差很大材料(氮化硅和铝)的薄膜做成的双材料微悬臂梁在红外辐射下,温度升高并发生弯曲.通过检测微悬臂梁和衬底形成的一个可变电容变化可以得知微悬臂梁的弯曲情况,从而可以探测红外辐射的信息.利用外部测试设备对单元探测器进行测试表明微悬臂梁对红外辐射有很高的响应.     

新型热色红外探测器

本文提出了一种新型热色红外探测器,给出了这种探测器的结构,工作原理、制作方法和应用领域。     

碲镉汞长波探测器暗电流仿真分析

针对n-on-p型长波Hg1-xCdxTe红外探测器的暗电流进行建模分析,分析了不同机制对暗电流的影响,仿真分析结果和实际结果能够较好地匹配。得出探测器的工作状态暗电流Idark＝9×10-10 A,工作电阻Rr＝109?,品质因子R0A＝20?cm2。从仿真分析结果得出,在现有工艺下,Shockley-Read-Hall （SRH）复合和表面漏电是影响暗电流的最主要的非本征因素,其中SRH复合速率为2×1016/s?cm3,当表面态到达1×1012 cm-2,器件会出现严重的表面沟道。