基于红外热像与电学测试法的OLED热学分析

采用红外 热成像与瞬态热学测试技术,测试并对比分析了有机电致发光二极管(OLED)的光电热学特性 。研究表明,OLED结温的升高会导致输入 电压的降低。在输入电流为100mA时,整个面板上呈现非 常明显的温度梯度,最高点与最低点 温差可高达30℃。在相同的工作条件下,采用红外热像测试获得的峰值温度比采用瞬态热 学测试获 得的温度要高,且温度梯度会随输入电流的大小发生变化。结合红外热像与电学测试法固有 特点的分析,指出两者的结合可以为OLED面板的热学设计与分析提供更具有指导意义的信息 。     

基于SOI Si片的二极管红外探测器

介绍了红外热成像技术的几种技术方案,重点介绍了以二极管作为红外探测器的非制冷红外热成像技术。通过理论分析和ISE-TCAD软件模拟、采用SOISi片流片和测试,分别得到了单晶Si二极管在固定偏置电流下的电压-温度响应特性,理论分析、模拟和实测结果三者吻合很好。在1μA的偏置电流下,单个二极管的温度灵敏度分别为1.40,1.35和1.52mV/K,三者的差别主要是由于理论分析和ISE-TCAD软件模拟中没有考虑欧姆接触电阻和引线电阻等串联电阻。     

激光辐照对长滤HgCdTe光导探测器电学参数的影响

对长波HgCdTe光导探测器进行了低于其永久损伤阈值的变功率激光辐照，测量辐照前后器件的电阻－温度特征，用电阻－温度特征研究材料参数的方法对实验结果进行拟合，结果表明辐照后HgCdTe探测器件的组分变大，并由此计算得到探测器性能突变后，器件的电子迁移率与电子浓度均有一定程度减小。认为这可能是由于激光辐照的热效应使N型HgCdTe光导器件的表面及体内均产生的一定的变化所致。     

HgCdTe光电二极管阵列的噪声等效温差特性

本文计算用于探测8～12μm波段辐射的Hg_(1-x)Cd_xTe光电二极管线列的噪声等效温差(NETD)。用材料性能作为参数,给出光电二极管的暗电流、信号和背景的光电流对光电二极管的截止波长及工作温度的依赖关系,并计算NETD与这些参数的关系。当非平衡载流子寿命和体掺杂级作为参数时,根据Hg_(1-x)Cd_xTe的克分子组分来确定NETD的最佳数值。获得了光电二极管的最适宜的截止波长和工作温度。对于现行技术和77K的焦平面温度来说,证明了实例系统的最适宜的截止波长是在9.5～10.5μm范围内。     

二极管型近红外聚合物光电探测器研究进展

近红外聚合物光电探测器的光电特性灵活可调、与柔性基板兼容性好、制备工艺简单且成本低,在航空、军事、工业、医疗等领域具有较大应用前景。近红外聚合物光电探测器的结构类型包括光电导体、光电二极管及光电晶体管,其中光电二极管的研究最为广泛。本文对近红外聚合物光电二极管(near-infrared polymer photodiodes,NIR PPD)的研究进展进行综述:首先,介绍了NIR PPD的光电转换原理;其次,分别从新材料合成和器件结构设计角度,详细讨论了在改善NIR PPD性能方面取得的重要进展;最后,总结全文并提出当前NIR PPD研究存在的挑战及其发展前景。     

红外探测器参数测试研究

红外技术的发展依赖红外探测技术的进展.红外焦平面性能参数的测试评价是红外探测器发展中的关键技术之一.针对这一情况,提出对某型非制冷红外探测器进行特性评价,采用Matlab图形用户界面编程实现对该探测器的响应率和噪声等效温差两个重要参数进行测试,并对测试结果进行了分析,为热像仪的研制开发奠定了基础并具有一定的指导作用.     

二极管型非制冷红外焦平面中二极管结构优化研究

为适应非制冷红外探测器高空间分辨率的发展趋势,非制冷红外焦平面阵列作为非制冷红外探测器的核心部件不断向大阵列、小像素方向发展。本文针对二极管型非制冷红外焦平面阵列,理论分析了敏感元件二极管对读出电路以及器件性能的影响,在确定二极管最佳工作电流的同时,提炼出二极管结构中串联个数以及结面积为主要性能影响因素。基于此,设计了p+n-pn-n+p三合一二极管,并将其与传统二极管、回型二极管、p+n-n+p二合一二极管、以及由p+n-n+p二合一二极管直接拓展得到的两种三合一二极管进行了对比考察,研究发现6种结构中p+n-pn-n+p三合一二极管在相同尺寸下拥有最多的二极管串联数量且结面积相对最大;进而利用Sentaurus TCAD仿真,验证了在同一整体尺寸下,p+n-pn-n+p三合一二极管的电压温度系数分别约为p+n-n+p二合一二极管,及在其基础上直接拓展得到的两种三合一二极管的1.5倍,为回型二极管与传统二极管的2.6倍、3.7倍。证明了在小像素下p+n-pn-n+p三合一二极管性能最优,且在其基础上拓展可得到N合一二极管能进一步优化器件的性能。     

红外探测器参数测试系统的改进

文中介绍了红外探测器参数测试系统经过改进后,可准确、快速地进行探测器光电参数的测量,并已在实际应用中起了重要的作用.     

变容二极管射频特性参数的提取

变容二极管的特性参数在仿真电路中是一项重要的参量,低频范围内可以由使用说明书上获得参数值,但将其使用在射频范围内时无法获得变容二极管准确的射频参数值。这里基于微波网络转移矩阵级联的理论,自制了一个用于变容二极管射频特性参数提取的平台。同时利用Matlab编程计算,经过校验后确保了平台的可行性。最后利用自制的测试平台对一款变容二极管进行了射频特性参数的提取,方法简单,可行性较强,对其他的研究工作具有一定的参考意义。     

肖特基二极管毫米波等效电路模型参数提取方法

提出了一种肖特基二极管的毫米波等效电路模型参数提取方法。该方法利用开路测试结构确定焊盘电容,并结合短路测试结构确定馈线电感;基于直流I-V特性曲线和小信号S参数分别提取了寄生电阻并进行了对比分析;给出了本征元件随偏置电压的变化曲线。在频率高达40 GHz的范围内,截止和导通状态下S参数的模拟与测试数据吻合良好,验证了提取方法的有效性。     

用于天文观测的InGaAs近红外探测器性能测试方法

基于天文红外探测器评价体系,利用改进的“光子转移曲线”测试方法,分别测试了液氮制冷和热电制冷的两款InGaAs近红外探测器的性能。NIRvana-LN光电子与输出数字量的转换因子为0.16ADU/e^-,读出噪声实测值是83 e^-,远高于标称值15 e^-;NIRvana的高、低转换因子分别为1.25ADU/e^-和0.097ADU/e^-,读出噪声分别为105 e^-和380 e^-;NIRvana在高转换因子档下暗电流实测值是415 e^-/s,大约是标称值的2倍。理论估算云南天文台两米环形望远镜在1.565 μm太阳磁场测量时的信号电子数约8800 e^-,在实测暗电流4.06 e^-/s,像元曝光时间20 ms,读出噪声83.59 e^-条件下,NIRvana-LN探测器信噪比为70。     

二极管非制冷红外探测器及其读出电路设计

针对非制冷红外技术的低成本高性能应用,提出了基于SOI的二极管红外探测器及其读出电路的集成设计方案。阐述了二极管非制冷红外探测器的基本原理和工艺实现。对探测器的电学特性进行理论推导,得出读出电路的设计指标。采用连续时间自稳零电路结构实现探测器输出信号的低噪声低失调放大,采用级联滤波器以减弱开关非理想因素的影响,并采用片内电容采样保持,使得I/O引脚数较少,从而减小版图面积。采用spectre工具进行仿真,在CSMC 0.5 m 2P3M CMOS工艺下实现。结果表明:读出电路性能良好,闭环增益为65.8 dB,等效输入噪声谱密度为450 nV/Hz,等效输入失调电压100 V以内,功耗为5 mW,能实现探测器信号的准确读出。     

硫化铅红外探测器光电性能自动测试系统设计

简要介绍了硫化铅红外探测器光电性能自动测试系统的构造及设计思路。与传统的测试设备相比,自动测试系统具有测试快速准确、操作简单、可靠性高等显著特点。     

GaAs红外发光二极管加速寿命试验研究

本文采用步进应力的试验方法设计了一个针对GaAs红外发光二极管的可靠性加速寿命的研究方案.这种方法主要是把步进应力和恒定应力两种方法相结合,用此来评估GaAs红外发光二极管的可靠度;然后总结除了GaAs红外发光二极管这种光电器件的寿命分布形式和失效模式.     

红外焦平面探测器热应力的有限元仿真方法分析

以64×64红外焦平面探测器为例,构建了包含探测器芯片、铟柱、填充胶和读出电路的全尺寸有限元仿真模型,与探测器芯片、填充层和读出电路的简化模型进行对比。研究表明,两种模型在芯片热应力的变化趋势上保持一致。由于铟材料与碲镉汞材料之间的热膨胀系数相差较大,随着芯片尺寸的增大,铟柱的影响逐渐增加,填充层简化模型计算得到的芯片热应力与全尺寸模型的热应力的差距会越来越大。     

基于锌扩散的InGaAs/InP平面型红外探测器快速热退火研究

系统研究了快速热退火对锌扩散的In_0.53Ga_0.47As/InP PIN探测器的影响。利用电化学电容电压和二次离子质谱技术分析了退火前后Zn和净受主的浓度分布,结果表明退火过程会影响杂质浓度,但不影响扩散深度。制备了不同退火条件的In_0.53Ga_0.47As/InP PIN探测器。器件测试反映,未退火的探测器在260~300K具有更低的器件电容和更高的激活能。通过暗电流成分拟合对器件暗电流机制进行分析,未退火器件表现出更低的肖克利-里德-霍尔产生复合电流和扩散电流,因而室温下未退火器件具有更高的峰值探测率。为了制备高性能低掺杂吸收层结构的平面型InGaAs探测器,快速热退火是不必要的工艺。     

线列TDI型红外探测器组件坏元替代方法

国产线列TDI型红外探测器组件在红外系统中的应用越来越广泛,但由于加工材料和制造工艺等因素的影响,探测器组件存在坏元,将造成图像质量下降,图像灰度分布失真,进而影响红外系统的性能。本文介绍了576×6线列TDI型红外探测器组件的读出电路坏元替代方法,采用该方法可进行线列TDI型红外探测器组件通道内的坏元替代,提高图像质量。     

N电极结构尺寸和材料对探测器热应力影响

温度冲击下锑化铟(In Sb)面阵探测器典型碎裂统计结果表明,起源于N电极区域的裂纹在芯片碎裂中占据主导。为研究温度冲击下N电极结构尺寸和材料选取对In Sb红外面阵探测器所积累热应力的影响,借助ANSYS软件,基于"先分割,后等效"的建模思想,建立了128×128 In Sb红外面阵探测器结构分析模型。模拟结果显示,随着N电极厚度的增加,In Sb芯片和N电极上累积的热应力极值和Z方向应变极值都呈现出减小趋势,即N电极越薄,In Sb芯片和N电极上热应力和应变极值越大。在N电极选取金和铟两种不同材料时,In Sb芯片和N电极上累积的热应力极值也发生迥然不同的变化:选金做N电极时,In Sb芯片上累积热应力极值为503 MPa,在选用铟材料时,其值进一步增加到918 MPa;但此时N电极上热应力极值不是增大,而是从242 MPa下降到2.82 MPa,减小了两个数量级。这表明N电极结构尺寸和材料的变化对In Sb芯片和N电极上热应力/应变有较大的影响。因此,如能选取合适N电极结构尺寸和材料,将有助于减小芯片和N电极应力集中现象,从而降低探测器碎裂几率。     

红外探测器探测率的研究与分析

在介绍了红外探测器的组成与工作原理的基础上,分析了红外焦平面探测器的噪声等效功率、探测率对空间红外遥感器成像性能的影响,对红外焦平面探测器探测率的影响因素进行了深入研究。通过理论分析,探测率测量值受测试条件影响,积分时间、辐射源温度、背景辐射和1/f噪声等因素对探测器探测率的测试结果都有一定的影响。