低温退火对HgCdTe中波光导器件γ辐照效应的影响

研究了低温退火对HgCdTe中波光导探测器γ射线辐照效应的影响。经过剂量为1 Mrad的辐照后,器件的性能下降。对经过辐照的器件进行低温退火,退火温度范围为313～333 K,退火时间在5~16 h之间不等。在相同条件下测量了器件辐照前后及不同退火温度、不同退火时间下的体电阻、响应率、探测率和响应光谱。通过对比辐照前后及不同退火温度下性能参数的变化,分析了退火对器件的γ辐照效应的影响。实验表明：低温退火对辐照引起的性能的下降有一定的恢复作用。     

碲镉汞焦平面光伏器件的实时γ辐照效应研究

对碲镉汞长波和中波焦平面光伏器件进行了实时γ射线辐照效应研究,通过辐照过程中实时测试器件的电流-电压特性,发现随着辐照剂量的增加,中波器件比长波器件表现出更好的抗辐照能力.对于长波器件,随着辐照剂量的增大,能够反映器件性能的零偏电阻逐渐降低;对于中波器件,零偏电阻随着辐照剂量的增加无固定变化趋势,辐照效应主要表现在电阻-电压曲线随着辐照剂量增加出现越来越明显的扰动.根据光伏器件的暗电流机理,对长波器件的电阻-电压曲线进行数值拟合,发现辐照引起少子产生-复合寿命逐渐降低,缺陷密度逐渐增大,主要影响的电流机理 关键词： γ辐照 辐照效应 光伏器件 碲镉汞     

光导型HgCdTe光电探测器对双波段组合激光辐照动态响应的数值模拟

采用数值方法,考虑波段内激光的本征载流子带间跃迁吸收和波段外激光的自由载流子带内跃迁吸收的光吸收机制,以及器件温升对载流子寿命、浓度、迁移率和光吸收系数等材料参数的影响,通过求解粒子数平衡方程和热传导方程的联立方程组,研究了PC型HgCdTe光电探测器在波段内和波段外双光束组合激光辐照下的动态响应过程.计算结果证实了探测器对波段内和波段外激光的电压响应方向相反;结果显示探测器对波段外激光的反向电压响应随波段外激光功率升高迅速增大,线性区间的波段内背景光辐照使波段外光响应迅速增大,随波段内激光使探测器趋于饱和,波段外光响应逐渐减小.     

GaN基多量子阱蓝光LED的γ辐照效应

本文用4×104Ci(1Ci=3.7×1010Bq)的60Co源(剂量率2×105rad(Si)/h)对GaN基InGaN/GaN多量子阱蓝光LED进行5种剂量的γ射线的辐照实验.通过辐照前后蓝光LED的波长、色纯度、最大半峰宽(FWHM)和电流-电压(I-V)、电流-光通量(I-F)等电光学特性分析,得到γ射线对GaN基LED器件的辐照效应.结果发现,辐照后LED器件的发光一致性和均匀性变差,在20mA工作电流下,最大剂量下器件发光强度衰减近90%,光通量衰减约40%,并得到器件的抗辐照能力的参数τ0Kγ为4.039×10-7rad.s-1,发现较低的正向偏压下(小于2.6V)器件的饱和电流随辐照总剂量增大而增大.     

中子辐照GaAs快速退火行为的低温光荧光研究

用低温（１０Ｋ）光荧光（ＰＬ）的方法对中子辐照砷化镓中的缺陷及及嬗变掺杂进行了研究，结果表明：低温ＰＬ实验可观察到中子掺杂效应，嬗变掺杂使近导带旋主增加从而使与ＣＡＳ有关的跃迁峰向低低能移动，辐照剂量较低时，嬗变原子Ｇｅ占居Ｇａ位；当辐照剂量较大时，部分嬗变原子Ｇｅ占居Ａｓ全，在高剂量辐照情况下，经８００℃（２０秒）退火，仍有反位缺陷ＧａＡＳ（Ｅｖ＋２００ｍｅＶ）和复合缺陷ＩＧａ－ＶＡｓ存在，在低     

波段外10.6 μm激光辐照下光导型HgCdTe探测器的电学响应

利用描述半导体内热载流子效应的１维能量平衡模型,对波段外10.6 μm激光辐照下光导型HgCdTe探测器的电学响应进行了数值模拟。结果表明：在激光开始辐照和停止辐照瞬间,探测器电阻的快速变化是由载流子温度的迅速变化引起的;在激光辐照过程中以及激光停照后,探测器电阻的缓慢变化是由晶格温度的缓慢变化进而导致载流子温度发生缓慢变化所致。模拟结果与对实验曲线的定性分析得出的结论一致。     

大规模集成电路中子和γ射线综合电离辐照效应研究

 研究了反应堆中子和γ射线综合辐照环境下CMOS工艺大规模集成电路的电离辐照效应。通过对80C196KC20和PSD501B1两种不同芯片在该环境下开展综合辐照试验,发现总的静态电流增长不明显。对试验结果综合分析得出：在反应堆的综合辐照环境下,中子电离效应较弱,并且由于中子位移效应引起载流子迁移率降低和载流子浓度降低,使得总的静态电流下降,从而抵消中子和γ射线综合电离导致的静态电流增长。     

偏置条件对SOINMOS器件总剂量辐照效应的影响

本文研究了0．8μmSOINMOS晶体管,经剂量率为50rad（Si）／s的60Coγ射线辐照之后的总剂量效应,分析了器件在不同辐照条件和测量偏置下的辐照响应特性．研究结果表明：器件辐照时的栅偏置电压越高,辐照后栅氧化层中积累的空穴陷阱电荷越多,引起的漏极泄漏电流越大．对于漏偏置为5V的器件,当栅电压大于阈值电压时,前栅ID-VG特性曲线中的漏极电流因碰撞电离而突然增大,体电极的电流曲线呈现倒立的钟形．     

波段外10.6 μm激光辐照中红外PV型HgCdTe光电探测器机理分析

用波长为10.6 μm的波段外连续波激光辐照PV型HgCdTe中红外光电探测器,得到了不同辐照功率密度下探测器的响应输出随激光功率密度变化的一系列实验结果。观察到探测器对波段外激光的电压响应方向与波段内激光的电压响应方向相同,随波段外激光功率密度升高,探测器的电压响应值先增大后减小。分析认为:该现象是由于探测器材料的弱吸收和基底材料的强吸收在不同时刻产生的不同的温度梯度,与材料的整体温升共同作用的结果。该温度梯度在探测器内产生温差电动势,而热激发的电子空穴对在温度梯度的作用下定向运动被结电场分离,产生热生电动势,热生电动势是波段外激光辐照下PV型探测器中电动势产生的主要机制。     

单运放辐照后的退火

在辐照试验研究中，经常面临退火问题。有时在低剂量率下需要对试验器件进行长时间的辐照才能达到一定的辐照总剂量，而在长时间的辐照过程中就存在退火的影响；在进行辐照筛选时，辐照后的器件需要退火后性能基本恢复才能正常使用；在进行某些辐照研究中，器件可能需要重复多次的辐照／退火过程。如果对器件的退火特性不清楚，以上试验的结果就是不可靠的。     

掺铥光纤γ射线辐照效应实验研究

面向2μm掺铥光纤激光器的空间应用,本文针对典型商用掺铥光纤(TDF)开展了γ射线辐照效应实验研究。利用~(60)Co源放射的γ射线,对由5段同批次Nufern公司SM-TDF-10P/130-HE型TDF样品搭建的2μm光纤激光器进行总剂量为9.0 krad(Si)、剂量率为0.5~3.0 rad/s的辐照效应在线测试。结果表明,TDF的出光性能在辐照过程中出现了显著衰减,衰减幅度随着剂量率的上升而增大。通过对TDF样品在辐照前和辐照后的吸收光谱进行对比测试,观察到在经过总剂量9 krad(Si)的γ射线辐照后,TDF对793 nm泵浦光的吸收峰接近消失。对前述经历γ辐照之后的TDF样品进行2 h的793 nm泵浦光漂白实验测试,未见其出现性能恢复现象。可见,面向空间应用的该典型掺铥光纤需大力提高耐空间辐射性能。     

激光辐照下PV型HgCdTe探测器反常响应机理

 利用PV型探测器开路电压的表达式,并考虑探测器的温度变化建立模型,对激光辐照下PV型HgCdTe探测器开路电压的变化进行了理论计算。当激光较弱时,计算结果与实验结果符合得很好。当激光较强时,对于辐照过程当中探测器输出变化的一般性趋势以及激光完全停照后的热弛豫过程,该模型也能给出较好的解释;但对于激光开始辐照时输出下跳和激光停止辐照时输出上跳的反常现象,该模型不能给出合理的解释。分析认为,该模型较好地描述了晶格温升对探测器输出的影响,但是它没有考虑热载流子效应;当激光较强时,热载流子效应不可忽略,特别是激光开始辐照和激光停止辐照时,载流子与晶格的温度差有比较明显的快速变化,从而导致了探测器的反常响应。     

氟锆酸盐玻璃的γ射线辐照效应

用电子顺磁共振谱研究了在液氮温度及在室温下氟锆酸盐玻璃的γ射线辐照效应.实验结果表明,辐照后的玻璃中形成了Zr~(3+)、F_2、F~0及一种俘获氧杂质的空穴中心(标号为U)等缺陷.在低温辐照时,非桥氟的存在是产生F_2~-和F~0缺陷的原因.温度高于400K时,所有缺陷全部消失.常温下经γ射线辐照过的玻璃,在紫外区出现一个吸收峰.辐照对该玻璃的红外透过率影响不大.     

倒置四结(IMM4J)太阳电池中InGaAs(1.0 eV)和InGaAs(0.7 eV)子电池高能电子辐照退火效应

本文为研究1 MeV电子辐照倒置四结(IMM4J)太阳电池InGaAs(1.0 eV)和InGaAs(0.7 eV)关键子电池的退火效应,将辐照后的两种子电池在60—180℃温度范围累计退火180 min,并对不同退火温度、退火时间下的两种子电池进行了光Ⅳ测试、暗Ⅳ测试和光谱响应测试.实验结果表明两种子电池的开路电压V_oc、短路电流I_sc和最大输出功率P_max随着退火时间的延长逐渐恢复,温度越高,恢复程度越大.在相同的退火条件下,InGaAs(1.0 eV)子电池的恢复程度比InGaAs(0.7 eV)子电池小.本文通过对暗特性曲线进行双指数模型拟合,得到不同退火条件下两种子电池的串联电阻及R_s、并联电阻B_sh、扩散电流I_s1、复合电流I_s2.结果表明在退火过程中两种子电池的R_sh逐渐增大,R_s,I_s1和I_s2逐渐减小.温度越高,退火时间越长,恢复...     

栅长对PDSOINMOS器件总剂量辐照效应影响的实验研究

本文对PDS01NMOS器件进行了60Coγ射线总剂量辐照的实验测试,分析了不同的栅长对器件辐射效应的影响及其物理机理．研究结果表明,短沟道器件辐照后感生的界面态密度更大,使器件跨导出现退化．PDSOI器件的局部浮体效应是造成不同栅长器件辐照后输出特性变化不一致的主要原因．短沟道器件输出特性的击穿电压更低．在关态偏置条件下,由于背栅晶体管更严重的辐射效应,短沟道SOI器件的电离辐射效应比同样偏置条件下长沟道器件严重．     

大芯径紫外石英光纤γ射线辐照效应研究

阐述了三种不同芯径的紫外石英光纤的稳态γ射线辐照效应,对比研究了其发光特性、光谱衰减以及光谱展宽。设计了基于钴-60源的大芯径紫外石英光纤稳态γ射线辐照效应实验,对三种芯径(200μm,400μm和600μm)的光纤进行了研究。实验表明,大芯径紫外石英光纤在稳态γ射线辐照下存在稳定的发光现象,并对其光谱衰减有补偿作用,其光谱展宽效应不明显。     

光导效应与光敏器件

光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等是利用半导体的光导效应制成的光敏器件。由于它们体积小、灵敏度高、性能稳定,寿命长、价格低,在自动控制、工业测量和家用电器中得到了广泛应用。如,目前用得最广泛的红外线遥控器、光控音乐石英钟等。本文从光导效应出发介绍光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的原理及应用。     

连续波激光辐照PV型HgCdTe探测器的新效应

 用连续波DF激光辐照PV型HgCdTe红外探测器，得到不同辐照功率密度下，探测器响应输出的一系列实验结果，观察到器件饱和以外的如探测器混沌、探测器单极化等一些新现象，这些结果与理论预期有着较大差别。给出了实验结果的初步解释，该实验结果为今后更好地研究PV型HgCdTe探测器提供了新的线索。     

连续波激光辐照PV型HgCdTe探测器的新效应

用连续波DF激光辐照PV型HgCdTe红外探测器,得到不同辐照功率密度下,探测器响应输出的一系列实验结果,观察到器件饱和以外的如探测器混沌、探测器单极化等一些新现象,这些结果与理论预期有着较大差别。给出了实验结果的初步解释,该实验结果为今后更好地研究PV型HgCdTe探测器提供了新的线索。