高温超导薄膜红外探测器初探

主要介绍用本实验室研制的YBa_2Cu_3O_(7-δ)高温超导薄膜制成几何形状不同的Bolometer实验芯片,采用低温恒温装置,进行了原理性实验,结果表明,几种超导Bolometer在液N_2温区都有明显的红外辐照响应,在给定的测试条件下,其灵敏度对蛇形、大桥、微桥芯片分别为6V/W、284V/W、1.1×10~4V/W。采用电调制和机械光调制,对不同结构测试系统,响应时间分别为2s和0.2(?)。     

高温超导薄膜红外探测器研究

文章对高温超导薄膜红外探测器进行了基本理论分析，给出了器件设计思想，并报导了用高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｘ薄膜制备的单元红外探测器，２×２阵列红外探测器的实验结果。在液氮温度下得到的最好结果是噪声等效功率ＮＥＰ（５００，１０，１）＝３．８×１０－１２ＷＨｚ－１／２，探测率Ｄ＊＝１．７×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１，响应度Ｒｖ＝３３１２ＶＷ－１。器件经过十多次的冷热循环，并在室温下保存一年以上。所得测量结果基本不变。     

室温型热释电红外探测器焦平面列阵新进展

文中介绍了目前室温工作的热释电红外探测器焦平面列阵的国外进展，混合型铁电陶瓷焦平面列阵已进入批量生产阶段，这类焦平面列阵制作的热像仪已于１９９５年进入商品市场，而单片式铁电薄膜红外探测器焦平面列阵还处在实验室研究阶段。     

工作于室温的新红外探测器

基于Ⅲ-Ⅴ族材料的红外探测器的进步使得这种器件不用低温致冷便能提高性能.     

近室温工作的红外光探测器 续

Ⅳ德拜效应器件 图16是德拜效应器件的几何结构,图中S_1和S_2分别是表面和背面的复合速率,r_1和r_2是表面和背面的反射率。光生载流子的扩散形成扩散光电压(德拜效应)。产生光电压要满足两个条件:光生载流子分布应是不均匀的,电子和空穴的扩散系数必须不等。通常,载流子浓度梯度由不均匀的光生载流子产生率和器件前后表面不同复合速率形成。德拜效应的电场阻碍迁移率高的电子,同时使空穴加速,这样电子流和空穴流相等。 在弱的光激励并假定半导体电中性的条件下,稳态德拜光电压可表示为     

量子响应高温超导薄膜红外探测器

基于超导探测器具有量子响应的实验论据，用量子理论导出高温超导薄膜探测器的，表明超导探测器的正比于超导薄膜长厚比的平方根，而与宽度无关。因此，采用超导薄膜（减小厚度），同时将薄膜光刻成弯曲线条或蛇形，增加其长度，将获得高Ｄ＊值的超导探测器。这是具有量子响应的超导探测器的重要结论。它为超导红外探测器的研制、设计提供了重要的理论依据。     

薄膜型热释电红外探测器的发展

介绍了薄膜型热释电红外探测器的性能特点和工作原理。从材料选择,器件结构和制备工艺综述了近几年国内外的研究成果及发展动态,并对器件的主要应用进行了总结。     

室温InAsSb长波红外探测器的研制

用熔体外延法(ME)生长出厚度达到100μm的InAsSb外延层,截止波长进入8～12μm波段。测量结果表明,InAsSb材料具有良好的单晶取向和结晶质量,位错密度达到104cm-2量级。室温下,霍尔测量得到的载流子浓度为1～3×1016cm-3,电子迁移率大于5×104cm2/Vs。用此材料制得了2～9μm波段的高灵敏度In-AsSb室温红外探测器。该探测器为浸没型光导元件,安装了镀有SiO或ZnS增透膜的单晶Si光学透镜。在黑体温度为500K、黑体调制频率为800 Hz和外加偏置电流为10 mA的测试条件下,测得293K下该探测器的最高黑体响应度达到168V/W,黑体探测率为2～6×108cm·Hz1/2·W-1,峰值探测率大于1×109cm·Hz1/2·W-1。     

GdBa2Cu3O7薄膜红外探测器的研究

本文对红外探测器进行理论分析的基础上，设计并研制了液氮温度下的ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７薄膜红外探测器，系统地测试了器件的特征参数。     

红外探测器的最新进展

首先,简述了红外光电探测器的发展历史以及分类,可分为室温探测器和低温探测器。然后对每种探测器所使用的材料进行了介绍,室温探测器介绍了氧化钒、无定型硅,低温探测器介绍了碲镉汞（HgCdTe）、量子阱和锡化物超晶格,以及它们在三代红外光电探测器方面的研究进展。最后,介绍了黑硅材料以及黑硅在探测器应用中的最新进展。     

基于MOSFET漏电流温度特性的室温红外探测器

基于MOSFET的漏电流温度特性，提出了一种可与CMOS工艺兼容的新型室温红外探测器。它采用在SOI衬底上实现的MOSFET作为探测红外灵敏元，在MOSFET的钝化层上制作可提高红外吸收率的光学谐振腔，并利用硅微机械加工技术将SOI的隐埋氧化层悬空，形成热绝缘微桥结构。MOSFET在担当探测红外辐射灵敏元的同时，又作为放大处理电路的一部分，简化了电路。分析表明，探测器的探测率可高达10^9-10^10cmHz^1/2W^-1.     

室温红外探测器研究与进展

简要概述了室温红外探测器技术的最新研究现状,首先根据工作机理的不同对红外探测器进行了分类,详细阐述了室温红外探测器的优点所在;接着在给出了室温红外探测器典型结构的基础上,对这些典型结构进行了比较和讨论;给出了最近出现的几种新型探测器,介绍了其工作原理、制作工艺和主要性能指标;最后对室温红外探测器的发展方向进行了预测。     

高灵敏度室温锑化铟红外探测器研制

通过对室温工作的光导型锑化铟红外探测器的设计与工艺研究,在理论分析和工艺实验的基础上,优选制造灵敏元的材料,精心设计探测器的光学系统,改进制造工艺,实现对灵敏元精密腐蚀的有效控制等。研制成功的电压响应率达103V/W,黑体探测率达1010cm.Hz1/2.W-1左右,光谱响应范围2~8μm,响应时间≤2×10-8s的高性能、高稳定、高可靠器件。     

YBCO薄膜红外探测器研究的新进展

用ＹＢＣＯ／ＬａＡｌＯ＿３薄膜制成的１ｍｍ红外探测器，经技术保护之后，寿命已达３年。其Ｄ（５００，１０，１）＝３．７×１０￣９ｃｍＨｚ￣（１／２）Ｗ￣（－１），ＮＥＰ（５００，１０，１）＝２．４×１０￣（－１１）ＷＨｚ￣（－１／２）；超导微桥（５０μｍ×１０μｍ）红外探测器，其Ｄ（５００，１０，１）＝１×１０￣９ｃｍＨｚ￣（１／２）Ｗ￣（－１），ＮＥＰ（５００，１０，１）＝２．３×１０￣（－１２）ＷＨｚ￣（－１／２）。     

新型SiO2栅介质非晶硅薄膜晶体管室温红外探测器

对用作室温红外探测敏感单元的非晶硅薄膜晶体管进行了研究,提出了一种新型SiO2栅介质非晶硅薄膜晶体管室温红外探测器。该探测器的基本工作机理与传统的SiN2栅介质薄膜晶体管相类似,但在器件性能方面不仅具有较高的响应度,而且具有更好的温度稳定性;在制作工艺方面具有更高的工艺重复性和栅介质淀积的均匀性。     

基于Ⅱ型超晶格的红外探测器

高速非致冷红外探测器是许多军事应用和工业应用所非常需要的,这些应用包括目标探测系统、近炸引信、激光雷达、无损测试与检测技术、化学质量监视、流程控制、遥感以及自由空间通信等。市场上出售的非致冷红外成像敏感器一般都采用铁电探测器或微测辐射热计探测器,这些探测器的缺点是速度比较慢。     

非晶YBCO薄膜热释电红外探测器

介绍了非晶YBCO薄膜用作非制冷热释电红外探测器材料。它在室温下显示出强的热释电行为,并且容易在室温下采用射频磁控溅射法沉积,制备工艺与CMOS工艺相兼容,是 一种很有潜力的热释电探测器材料。并介绍了非晶YBCO热释电薄膜的研究现状,阐述了该薄膜及其探测器的制备技术和研究动向。     

InGaAs短波红外探测器

与InP衬底晶格常数相匹配的In0.53Ga0.47As材料能够制作出高质量的光电探测器,可工作在室温或热电制冷条件下,光响应谱范围为0.92～1.7μm,具有高达80%以上的量子效率.通过对InGaAs探测器芯片平面和平台式结构的分析,以及InGaAs芯片和HgCdTe芯片的性能测试、比较,充分证明了InGaAs材料芯片的优越性及研制在室温下工作的高性能InGaAs探测器的可行性.对InGaAs芯片相对光谱特性的测试表明,InGaAs材料温度响应重复性较好.     

高温超导红外探测器

本文描述了红外探测器用高温超导体的性能与制备,高温超导红外探测器的种类、特性、优越性及其制作,并且展望了高温超导红外探测器的应用前景。