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采用分子束外延技术生长了两个叠层结构的双色量子阱红外探测器结构,并经过光刻和湿法刻蚀制作成两端结构的量子阱红外探测器单元器件. 通过改变量子阱势垒高度,势阱宽度,掺杂浓度,重复周期数等器件参数,可以使总电压在两个叠层之间产生适当的分布,从而使器件表现出不同的电压响应特点. 光电流谱测量显示,器件1随着外加偏置电压可实现对于中波大气红外窗口(3—5 μm)和长波大气红外窗口(8—12 μm)红外响应的切换,器件2在不同的偏置电压下可以对这两个波段同时做出响应. 本文探讨了两端叠层结构量子阱红外探测器的工作原
关键词:
电压调制
同时响应
量子阱红外探测器
双波段 相似文献
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本文介绍了新型量子阱红外探测器的原理、特点、性能及其在实际应用中的重要价值,与HgCdTe红外探测器作了比较,同时还评述了国内外的发展现状. 相似文献
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红外量子阱探测器是利用量子阱材料导带内子带间光跃迁对红外辐射的强吸收,来测量红外辐射强度的一种新型的、快速灵敏的红外探测器.其工作原理是:首先利用掺杂使量子阱中的基态上填充上具有一定浓度的二维电子,当入射光子能量■等于子带间能隙时。照射到器件接收面上的红外辐射将处于基态上的电子激发到较高激发态上,这些激发热电子在外场作用下,在匹配的外电路中形成与入射光强度成正比的电流或电压信号.该探测器的响应波段可以覆盖8—14μm的波长范围,响应速度快(皮秒量级),灵敏度较高(D*~1010cmHz1/2/W),并且可以通过改变材料的生长… 相似文献
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本文从有效质量近似理论出发,在量子阱导带内子带间光吸收分析的基础上,评述了n型量子阱红外探测器的光耦合。着重研究适宜于量子阱红外探测器的不同种类的光栅,并从理论上优化出高耦合效率的各种光栅参数 相似文献
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介绍了近年来新发展起来的几种硅基远红外探测器件,其中包括硅化物/Gexsi1-x肖特基势垒型探测器,锗硅异质结内光电发射探测器,锗硅/硅多量子阱型探测器和δ掺杂阱型探测器,并就这些器件的工作原理及影响其响应率,截止波长和工作温度的因素分别进行了讨论和比较。 相似文献
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基于载流子在量子结构中的输运理论研究了甚长波量子阱红外探测器(峰值响应波长15μm,量子阱个数大于40)的载流子的输运性质.研究结果表明,在甚长波量子阱红外探测器中,电流密度一般很低,暗电流主要来源于能量高于势垒边的热激发电子.通过薛定谔方程和泊松方程以及电流的连续性方程的自洽求解,发现外加偏压下电子浓度在甚长波器件各量子阱的分布发生较大变化,电场在整个器件结构上呈非均匀分布,靠近发射极层的势垒承担的电压远远高于均匀分布的情形.平带模型假定电压在器件体系上均匀分布,导致小偏压下的理论计算值远远低于实验值.
关键词:
甚长波量子阱红外探测器
量子波输运
暗电流 相似文献
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研究了响应波长在15μm附近的超长波GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器在不同外加偏压下的光电流谱特性.光电流谱上的两个主要由于阱宽随机涨落而呈现为高斯线形的响应峰被分别指认为量子阱基态E0到第一激发态E1和第三激发态E3的跃迁.跃迁峰随着器件上外加偏压的增大而出现线性红移现象,认为这种变化起源于激发态与基态对量子阱结构中势变化敏感性的不同,采用传输矩阵方法并考虑到电子交互作用修正进行的理论计算在定量上解释了实验结果.
关键词:
量子阱红外探测器
超长波
光电流
传输矩阵 相似文献
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针对实验中9.5μm峰值响应波长的n型长波量子阱红外探测器设计运用二维金属小球(铜)阵列作光耦合结构.金属小球阵列均匀填充在绝缘的胶黏剂中,基于惠更斯原理研究二维金属小球阵列体系的光耦合和光吸收,结果表明对9.5μm响应波长的长波量子阱红外探测器,采用周期为3μm,半径为0.9μm左右的金属小球阵列可以获得最佳的光耦合.优化设计后的量子效率(66%)远高于45°磨角耦合的量子效率(38%),为实验运用金属小球阵列进行长波量子阱红外探测器的光耦合提供了基本的理论依据和详细的优化设计方案. 相似文献
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1.3μm GaInNAs量子阱RCE光探测器 总被引:3,自引:3,他引:3
采用配有dc-N plasma N源的分子束外延(MBE)技术在GaAs衬底上生长制作了工作波长为1,3μm的GaInNAs量子阱RCE探测器.采用传输矩阵法对器件结构进行优化.吸收区由三个GaInNAs量子阱构成,并用湿法刻蚀和聚酰亚胺对器件进行隔离.在零偏压下,器件最大的量子效率为12%,半峰值全宽(FWHM)为5.8nm,3dB带宽为30MHz,暗电流为2×10-11A.通过对MBE生长条件和器件结构的优化,将进一步提高该器件的性能. 相似文献
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以单轴应力作用下超晶格量子阱应变能带理论为基础,采用电子反射与干涉方法,研究了单轴应力对超晶格能带的影响,推导了单轴应力与超晶格导带子能级的定量关系。以GaAs-AlGaAs-GaAs为例,具体计算了导带中子能级对应力的依赖关系,进而给出了单轴应力对n型AlGaAs-GaAs量子阱红外探测器(QWIP)吸收波长的影响。计算结果表明,随着单轴压应力的增大,量子阱红外探测器的吸收波长表现出较明显的变化。当单轴压力增大到1.3GPa,量子阱红外探测器的吸收峰值移动了将近1.1μm,并且基本与应力呈线性关系。量子阱红外探测器吸收波长连续可调范围5.57~4.46μm。 相似文献
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针对光伏型中波HgCdTe双色红外探测器作了优化模拟计算,器件采用典型n-p-p-p-n结构和同时工作模式,建立的二维模型考虑了辐射复合、俄歇复合和Shockley-Read-Hall(SRH)复合三种复合机理,以及深能级辅助隧穿和带间直接隧穿效应,载流子穿过阻挡层势垒的隧道效应采用传递矩阵法计算.分析了双色器件光谱响应随吸收区SRH复合少子(电子)寿命的变化关系,以及串音与阻挡层组分的关系.模拟结果显示,随吸收区少子寿命变短,量子效率迅速下降;为了使器件有较高的量子效率,HgCdTe材料的SRH复合电子寿命应该至少在10ns以上.随阻挡层组分增大,势垒增高,串音迅速减小,大约在阻挡层组分差为0.03时下降到光学串音决定的稳定值,得出了抑制电学串音,阻挡层组分差的临界值为0.03.
关键词:
HgCdTe中波双色红外探测器
光谱响应
光谱串音
少子寿命 相似文献
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1.55μmSi1—xGex光波导在Si1—xGex/Si多量子阱探测器集成的优… 总被引:2,自引:1,他引:1
对1。55μm波长的Si1-xGex光波导和Si1-xGex/Si多量子阱红外探测器的集成器件结构进行了系统的分析和优化设计。优化结果为:1)对Si1-xGex光波导,Ge含量x=0.05,脊宽,高和腐蚀深度分别为8,3和2.6μm,2)对SI1-xGex/Si多量子阱红外探测器,Ge含量x=0.5,探测器由厚度为550nm,23个周期的6nmSi0.5GE0.5+18nmSi组成,长度约2mm。 相似文献
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