| 题名 | InAs/InGaAs量子点红外探测器光电特性研究 |
| 作者 | 林乐 |
| 答辩日期 | 2011-05-27 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陆卫 ; 李宁 |
| 关键词 | Dwell结构量子点红外探测器 暗电流激活能 雪崩效应 共振隧穿 雪崩二极管 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 红外探测在诸多领域有着广泛而重要的应用，其核心是红外探测器技术。由于较量子阱红外探测器具备多项性能优势，且理论预期性能可超越碲镉汞红外探测器，量子点红外探测器近几年开始受到普遍关注，并被广泛研究。本论文主要对InAs/InGaAs阱上点(Dots-in-well：DWELL)结构红外探测器光电特性进行了深入探讨，并涉及到新型量子点雪崩探测器(QDAP)所采用的平面雪崩二极管结构的理论模拟，具体如下：1、通过对DWELL结构器件暗电流的深入分析，提出了一种多尺度耦合的暗电流传输模型，器件的暗电流激活能表现为微米尺度激活能和纳米尺度激活能之和。微米尺度激活能来自于器件整体n-i-n结构形成的i区电子势垒，而纳米尺度激活能来自于DWELL结构内局域电子热辅助隧穿至GaAs导带的热激活能。2、通过对DWELL结构器件光电流的细致研究，证明了雪崩倍增效应的存在，且其开启电压在温度从50 K上升到60 K的过程中急剧降低，据此提出了一种中间态辅助的雪崩倍增碰撞离化模型，这一模型的形成归因于DWELL结构中量子点能级和量子阱能级的同时存在及二者态密度的显著差异。3、通过不同温度和偏压下的光电流谱研究，证明了DWELL结构器件中存在共振隧穿电流。对于我们的DWELL结构而言，在低温和低偏压下，器件隧穿机制以共振隧穿效应为主导，而无论是温度还是偏压升高，场辅助隧穿效应均逐渐占据支配地位。4、对InGaAs/InP SAGCM结构雪崩二极管进行了理论模拟，为进一步的QDAP研究奠定部分先期理论基础。发现电荷层的厚度及掺杂浓度的增加会导致倍增层电场强度提高而吸收层电场强度降低，并证明了本研究所采用的雪崩二极管结构中存在明显的边界击穿效应。 |
| 学科主题 | 红外基础研究 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5446]  |
| 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 | 林乐. InAs/InGaAs量子点红外探测器光电特性研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011. |
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