含有AlGaAs插入层的InAs/GaAs三色量子点红外探测器

本文报道了采用分子束外延技术制备的三色InAs/GaAs量子点红外探测器. 器件采用nin型结构, 吸收区结构是在InGaAs量子阱中生长含有AlGaAs插入层的InAs量子点, 器件在77 K下的红外光电流谱有三个峰值: 6.3, 10.2和11 μm. 文中分析了它们的跃迁机制, 并且分别进行了指认. 因为有源区采用了不对称结构, 所以器件在外加偏压正负方向不同时, 光电流谱峰值的强度存在一些差异. 不论在正偏压或者负偏压下, 当偏压达到较高值, 再进一步增大偏压时, 都出现了对应于连续态的跃迁峰强度明显下降的现象, 这是由量子点基态与阱外连续态的波函数交叠随着偏压进一步增大而迅速减小导致的.     

台面结构对4H-SiC紫外探测器性能的影响

制备了4种具有不同光窗口台面结构的4H-SiC紫外探测器#1,#2,#3和#4,并分别测试它们的紫外光响应谱.器件制备在4H-SiC同质外延层上,台面为垂直结构,其中探测器#1光窗口区由透明Pt层、p+层、p层、n层和n+衬底组成.在探测器#1的基础上用离子刻蚀的方法分别剥离透明Pt层、透明Pt层和p+层、透明Pt层和层以及p层制备出探测器#2,#3和#4.器件的紫外光响应谱表明,紫外响应率最好的是探测器#2,其次是探测器#4,#1,#3,其中探测器#2比其他类型的探测器响应率高1个数量级;4种类型的探测器峰值响应位置各不相同,其中探测器#1位于341nm处,探测器#2,#3和#4分别在312,305和297nm处.     

基于PdO/Si异质结的近红外光电探测器

为了探索PdO薄膜的光电性质,采用电子束和CVD高温氧化技术在N型Si上生长了PdO薄膜,使用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(RAMAN)和原子力显微镜(AFM)对薄膜的成分和形貌进行表征。研制了PdO/Si异质结光电探测器,并对探测器进行光电性能测试。实验结果表明,探测器具有优异的整流特性,在波长为970 nm的光照下,开关比高达9.8×10～3,并具有优异的空气稳定性和耐久性。因此当前器件在未来的NIR光电系统中具有巨大的应用潜力。     

全无机钙钛矿纳米晶薄膜光电探测器

为改善有机-无机铅卤钙钛矿的空气稳定性,采用高温热注入法合成了两种不同尺寸的全无机钙钛矿CsPbBr3纳米晶。由于晶粒尺寸对纳米晶薄膜电学性能具有决定性的作用,研究了CsPbBr3纳米晶尺寸对薄膜光电导探测器光电响应性能的影响。结果表明：纳米片薄膜的光电流是纳米立方块薄膜的100倍,归结于二维CsPbBr3纳米片薄膜更少的晶界导致了更长的载流子扩散长度。对性能更加优异的纳米片薄膜光电探测器进行了全面的性能评价,低的噪声等效功率和高的归一化探测率表明其具有优异的弱光探测能力。     

基于PdSe2/GaAs异质结的高灵敏近红外光伏型探测器的制备和图像传感的应用

本文制备了一种基于PdSe₂/GaAs异质结的高灵敏近红外光电探测器,该探测器是通过将多层PdSe₂薄膜转移到平面GaAs上制成的. 所制备的PdSe₂/GaAs异质结器件在808 nm光照下表现出明显的光伏特性,这表明近红外光电探测器可以用作自驱动器件. 进一步的器件分析表明,这种杂化异质结在零偏电压和808 nm光照下具有1.16×10⁵的高开关比. 光电探测器的响应度和比探测度分别约为171.34 mA/W和2.36×10¹¹ Jones. 而且,该器件显示出优异的稳定性和可靠的重复性. 在空气中2个月后,近红外光电探测器的光电特性几乎没有下降,这归因于PdSe₂的良好稳定性. 最后,基于PdSe₂/GaAs的异质结器件还可以用作近红外光传感器.     

化学气相沉积法制备InSe纳米片及其近红外光探测性能

采用化学气相沉积法在云母衬底上制备了二维In Se纳米片,研究了生长温度对二维In Se纳米片晶相、形貌、尺寸及厚度的影响.构筑了基于二维In Se纳米片的光探测器并研究了其光探测性能,结果表明,在808 nm的近红外光辐照下,其光响应度为1. 5 A/W,外量子效率为230%,可探测度为3. 1×10⁸Jones(1 Jones=1 cm·Hz^1/2·W^-1),上升和衰减时间分别为0. 5和0. 8 s.     

高增益ZnO肖特基紫外光电探测器光响应特性

ZnO宽禁带半导体紫外光电探测器具有稳定性高、成本低等诸多优势,在国防、医疗、环境监测等领域具有重要的应用前景。本文采用射频磁控技术在SiO₂衬底上制备了ZnO薄膜,在此基础上获得了具有高增益的金属⁃半导体⁃金属（MSM）结构的ZnO紫外光电探测器。10V偏压下,探测器的响应度和外量子效率分别为4.90A/W和1668%。这是由于光照情况下,半导体与金属界面处的空穴俘获产生高增益所导致的。此外,进一步研究了增益效应、外加偏压和耗尽层宽度对ZnO紫外光电探测器响应度的调控规律与影响机制,为高性能紫外光电探测器的研制与性能调控提供了重要的参考依据。     

高精度光电编码器ASIC芯片信号读出电路设计

为满足光电编码器信号读出电路在集成度、体积和分辨率等方面的设计要求,文章基于伪随机编码原理和莫尔条纹光信号理论,对增量式光电编码器和绝对式光电编码器的编码原理进行研究。设计并流片了一款基于增量式与伪随机混合编码方式的高分辨率光电编码器专用集成芯片,基于350nm CMOS工艺实现了光电探测器与读出电路的全集成。该芯片尺寸仅有4.6mm×3.5mm,分辨率可以达到22bit,在50kHz的信号周期下能同时产生精确的正弦和余弦输出信号,以及在2MHz的时钟频率下输出数字形式的伪随机码信号,满足系统的设计指标。     

热氧化GaN制备的β-Ga2O3基日盲紫外探测器

利用热氧化法将电化学腐蚀制备的多孔GaN薄膜氧化成三维孔隙状β-Ga₂O₃薄膜,分析了多孔GaN薄膜与传统GaN薄膜在氧化机理上的区别,并通过材料表征证明了多孔GaN薄膜能够实现更快的氧化速率。随后将氧化生成的β-Ga₂O₃薄膜制备成MSM型β-Ga₂O₃基日盲紫外探测器,在260nm光照及10V偏压下,器件的响应度为16.9A/W,外量子效率为8×10³%,探测率D*达到了2.03×10¹⁴Jones,能够满足弱光信号的探测需求。此外,器件的瞬态响应具有非常好的稳定性,相应的上升时间为0.75s/4.56s,下降时间为0.37s/3.48s。