256元锑化铟光伏焦平面探测器

本文从几个方面简要介绍了２５６元锑化铟光伏焦平面探测器的研究情况，并从焦平面的角度讨论了长线列探测器的工艺及设计要求，另外也介绍了信号处理电路的研制情况以及如何完成焦平面的互连及测试工作。最后介绍了器件的测试结果及一些应用情况。     

锑化铟凝视红外成象器件技术发展现状

本文描述在3～5μm光谱范围内工作的凝视红外成象系统用的单片128×128元锑化铟阵列。制作阵列只需4次光刻,与先前的设计相比,其响应率提高5倍,在同样大小晶片的产量可增加14个。这种较高的灵敏度表明能大大改进热成象。     

锑化铟光伏器件温度特性分析

锑化铟光伏器件一般工作在７７Ｋ。本文介绍采用金属变温杜瓦瓶在不同温度下测试了锑化铟光伏器件的光电特性，其结果显示出锑化铟光伏器件在高于７７Ｋ一段温度范围内也能满足工作需要，因此为锑化铟制冷探测器的设计提供了一定的依据。     

锑化铟红外焦平面器件信号分层问题研究

锑化铟红外焦平面器件在杜瓦测试中常常会出现信号分层问题,由此影响器件制造的成品率。通过对器件杜瓦测试电平图、管芯电流电压测试结果及衬底掺杂浓度进行研究,找到了导致探测器信号分层的原因。进一步的理论分析表明,锑化铟衬底上局部的高浓度掺杂区域会对器件性能造成影响。基于此研究,在芯片的制备过程中可采取相应的措施,最大限度地避免后道工序中的无效工作,从而提高锑化铟焦平面器件工艺线的流片效率。     

锑化铟红外焦平面器件信号分层问题研究

锑化铟红外焦平面器件在杜瓦测试中常常会出现信号分层问题,影响了器件制造的成品率。通过对器件杜瓦测试电平图、管芯电流电压测试结果以及衬底掺杂浓度进行实验研究,定位了造成探测器信号分层问题的原因。进一步的理论分析也表明了锑化铟衬底上局部存在的高浓度掺杂区域对器件性能造成的影响。基于此研究,在芯片制备过程中可采取相应措施,最大限度地避免后道工序中的无效工作,进而提高锑化铟焦平面器件工艺线的流片效率。     

锑化铟光伏器件温度特性分析

锑化铟光伏器件一般工作在７７Ｋ。本文介绍采用金属变温杜瓦瓶在不同温度下测试了锑化铟光伏器件的光电特性，其结果显示出锑化铟光伏器件在高于７７Ｋ一段温度范围内也能满足工作需要，因此为锑化铟制冷探测器的设计提供了一定的依据。     

光伏锑化铟红外探测器的电容效应

在调制信号下工作的光伏锑化铟红外探测器的探测率和响应率受探测器的交流特性的影响，减小探测器的电容有利于提高其电压响应率和探测率。     

锑化铟红外焦平面器件钝化前脱水工艺研究

设计了一种专门用于锑化铟红外探测器器件工艺中钝化前的脱水处理工艺技术,包含脱水、干燥和表面处理等一系列的工艺步骤,可作为基于锑化铟材料的焦平面红外探测器器件中钝化前的标准化处理工艺,针对脱水工艺设计中遇到的问题对操作方式进行了重新设计和改进,避免了工艺引入杂质和离子对器件性能造成影响, 改进后的工艺在脱水处理后 采用高温烘干与吹扫相结合的方式对芯片进行干燥,并加入预处理工艺对脱水后钝化前的芯片进行表面处理,从而使锑化铟材料红外器件工艺适应各种环境湿度的工艺条件。     

n—HgCdTe光导器件两种表面钝化研究

利用Ａｒ＾＋束溅射沉积技术实现了ＣｄＴｅ薄膜的低温生长,利用电化学方法进行了ＨｇＣｄＴｅ表面自身阳极氧化膜的生长,利用生工的ＣｄＴｅ介质膜和ＨｇＣｄＴｅ表在身阳极氧化膜对ｎ－ＨｇＣｄＴｅ光导器件进行了表面钝化。对两种器件的电阻、各项性能指标进行了测量分析,实验表明得到的ＣｄＴｅ／ＨｇＣｄＴｅ同质量已达到器件实用化水平。     

昆明物理所锑化铟红外材料、器件研究进展

简要报道昆明物理研究所锑化铟体晶材料、弹用锑化铟红外探测器组件和320×256锑化铟焦平面器件的最新进展.     

钝化膜应力对锑化铟器件性能的影响

随着InSb红外探测器关键尺寸的不断缩小,钝化膜应力的大小对器件I-V性能的影响越发明显。为了降低探测器芯片的应力,研究了一种由SiO₂ 和SiON组成的复合钝化膜体系。通过改变气体的射频时间,在InSb晶片上淀积厚度分别为300 nm、500 nm、700 nm和900 nm的钝化膜,测量并计算了不同厚度钝化膜的应力。当厚度为700 nm时,钝化膜的应力最小值为－1.78 MPa。研究了具有不同应力钝化膜的器件的I-V特性,发现厚度为700 nm时InSb芯片具有更加优异的I-V特性。通过调整复合钝化膜的厚度,降低了钝化膜的应力,有效地提升了InSb探测器的性能。     

锑化铟红外焦平面器件盲元分析方法

提出了一种锑化铟红外焦平面器件盲元分析方法。利用该方法,无需将器件背面减薄就能进行盲元测试与分析。基于这种封装方式,将器件倒置后,从芯片正面吸收光的照射,在互连、灌胶以及每一步磨抛工艺步骤后均可进行测试和分析。结果表明,该方法能够有效地分析和定位每步工序过程中产生的盲元情况,可解决现有技术手段中对红外焦平面器件因产生盲元导致像元失效而无法准确定位其出现在哪步工艺的问题。     

锑化铟焦平面器件背面减薄后的表面处理方法研究

经传统的背面减薄工艺处理后,锑化铟焦平面器件的表面上经常会有细微划道;采用传统的表面清洗方式时也容易对器件表面造成划道,导致工艺重复性差。因此,当器件经过背面减薄后,利用腐蚀液去除划道,并采用基于石油醚和无水乙醇的非接触式清洗方法,有效降低了器件表面产生划道的几率,同时避免了由于表面腐蚀速率不均匀导致测试时部分区域电平较高、在测试图像上出现亮斑等情况;另外还提高了工艺的重复性,使锑化铟器件的红外成像均匀且没有划道,从而提高了该器件的成品率。     

锑化铟光伏探测器中的应力感应漏电问题

用一个栅极可控二极管器件来研究外加应力对锑化铟(InSb)p~+/n光伏红外探测器的漏电影响。通过实验证实了外加应力与栅极之间在其对电流-电压(I-V)特性的影响方面是等效的。在p~+/n结附近,外加栅电压与感应电荷载流子密度之间引入一个显式解析关系式,并在液氮温度下、在一种栅电压和适宜应力下,利用瞬时测量I-V特性技术,取得了相当于某一给定应力下的局部感应表面及体内电荷载流子密度。对在压电-半导体器件中因栅电压或因应力感应所致的漏电位置也作了讨论。     

用离子微探针研究不同钝化膜对钠离子的掩蔽能力

用离子微探针测定二氧化硅、非晶硅和氮化硅三种钝化膜对钠离子的掩蔽能力,结果表明,非晶硅膜具有最好的掩蔽能力。由此可见,非晶硅膜可作为特种器件的钝化保护膜。     

锑化铟红外探测器的微透镜阵列设计及试验

台面型锑化铟红外焦平面探测器的制作工艺简单,量子效率高,但是填充因子较低且会随着像元尺寸的减小而进一步降低。减小台面腐蚀深度可以提高探测器的填充因子,但会增大串音。介绍了一种新型微透镜阵列的设计与制备方法,以提高锑化铟红外探测器的填充因子并减小串音。与现有的热回流微透镜阵列相比,该微透镜阵列的填充率、表面粗糙度以及尺寸均匀性能得到了较好的兼顾,可直接在锑化铟红外探测器表面制作,工艺简单。结果显示,探测器的串音降低26%,光响应提高22%。     

碲镉汞红外焦平面器件表面复合膜层钝化技术

碲镉汞（Hg1－xCdxTe）红外器件的制备过程中,表面钝化工艺对于器件性能具有很大影响。通过实验,研究了溅射功率、靶基距、基片摆动角度等工艺参数对碲镉汞衬底上制备的 CdTe/ZnS 复合钝化膜层质量的影响。实验结果表明,当 CdTe 与 ZnS 溅射靶功率分布为140 W 与350 W,靶基距为40cm,基片摆动角度为±30°时,中心2英寸区域膜层非均匀性达到±3%以内,同时钝化膜层表面粗糙度与附着能力获得了较大改善。     

10.6μm激光对锑化铟红外探测器的热损伤研究

通过介绍锑化铟红外探测器的基本构成及其材料热学相关特征,阐述了激光辐照锑化铟红外探测器造成的损伤机理,采用有限元分析法,分析相关的辐照环境和条件并建立了一种三维仿真模型.仿真模拟了波长为10.6 μm的CO2激光辐照锑化铟红外探测器时各部分的温度变化情况,通过数值分析得出了在光斑面积一定的情况下只有激光功率密度增大到一定程度时,锑化铟探测器表面才会发生熔融损伤,且功率密度越高,造成破坏所需的时间越短;对于探测器各部分受到不同脉冲宽度的激光辐照时,损伤阈值与脉冲宽度的对数之间呈线性变化.将锑化铟探测器材料的损伤阈值区间,同已有实验数据进行对比,验证了模型的精确性.