| 题名 | 甚长波量子阱红外探测器的研究 |
| 作者 | 熊大元 |
| 答辩日期 | 2007-05-23 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陆卫 |
| 关键词 | 甚长波量子阱红外探测器 峰值探测波长 工作模式 光耦合 光吸收 暗电流 光电流谱 双势垒共振隧穿二极管结构 工作温度 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 围绕甚长波量子阱红外探测器的核心功能参数及其性能提升，研究了甚长波量子阱红外探测器的系列光电特性，为我国新一代红外探测器的研制和发展提供基本的实验数据和优化设计的经验及模型。 1．研究了n型AlGaAs/GaAs及InGaAs/GaAs甚长波量子阱红外探测器的材料表征，基于器件的真实结构建立了实用的物理模型，据此模型可以预言器件的峰值探测波长及工作模式，研究结果可以指导两种探测器进一步的设计与优化。 2．研究了n型AlGaAs/GaAs甚长波探测器的光耦合及光吸收问题，获得的基本光栅参数要求对于甚长波量子阱探测器二维衍射光栅的设计和优化具有重要的参考意义。提出运用金属小球(铜)阵列进行长波量子阱红外探测器的光耦合，获得了最优的小球阵列耦合结构，为实验提供了详细设计方案。 3．研究了甚长波量子阱红外探测器的暗电流特性。通过薛定谔方程和泊松方程以及电流连续性方程的自洽求解计算整个器件体系的能带结构及相应的暗电流，由此建立的模型很好的解释了实验结果。 4．研究了双势垒共振隧穿二极管及由其集成的InGaAs/GaAs甚长波量子阱红外探测器。研究表明相对于常规结构甚长波量子阱红外探测器，集成甚长波探测器的暗电流可以降低两个数量级，背景限温度可以提升到90 K，而器件的峰值光谱响应强度基本保持不变，为甚长波探测器的性能提升提供了一种新的技术途径。 5．作为长波及甚长波波段红外探测器件的补充，报道了实验设计制备的双色集成长波量子阱红外探测器，中波量子点红外探测器以及单光子探测用雪崩二极管的初步实验结果，为这些红外探测器件的进一步的设计制备及优化提供了参考信息。 |
| 学科主题 | 红外基础研究 |
| 公开日期 | 2012-08-14 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4676]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 熊大元. 甚长波量子阱红外探测器的研究[D]. 中国科学院研究生院. 2007. |
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