正照射與背照射InGaAs探測器的性能對比研究

2023年12月13日發(fā)(作者：孤獨成性)

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第３７卷　增刊　２００７年９月　激光與紅外　ＩＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ　Ｖｏ１．３７，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２００７　文章編號ｉ１００１－５０７８（２００７）增刊－０９３８－０３　正照射與背照射ＩｎＧａＡｓ探測器的性能對比研究　唐恒敬　，呂衍秋　，吳小利　，張可鋒　，李　雪‘，龔海梅　（１．中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所傳感技術(shù)國家重點實驗室，上海２０００８３；　２．中國科學(xué)院研究生院，北京１０００３９；３．中國空空導(dǎo)彈研究院光電所，河南洛陽４７１００９）　摘要：首先介紹了ＩｎＧａＡｓ臺面探測器的研究進展，然后為了驗證利用臺面結(jié)制作背照射器　件的可行性，利用分子束外延（ＭＢＥ）方法生長的摻雜ＩｎＧａＡｓ吸收層ＰＩＮ　ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ雙　異質(zhì)結(jié)外延材料，通過臺面制作、鈍化、電極生長、背面拋光等工藝，制備了８元臺面ＩｎＧａＡｓ探　測器，并測試了正照射和背照射時，器件的，一　、信號和響應(yīng)光譜。測試結(jié)果表明，正照射和　背照射情況下，器件的響應(yīng)信號差別不大，正照射下器件的平均峰值探測率為４．１×１０”　ｃｍ?Ｈｚ　?Ｗ～，背照射下器件的平均峰值探測率為４．０×１０”ｃｍ?Ｈｚ”　?Ｗ～，但背照射情　況下器件的響應(yīng)光譜在短波方向有更好的截止。　關(guān)鍵詞：探測器；ＩｎＧａＡｓ；探測率；鈍化　中圖分類號：ＴＮ２１５　文獻標識碼：Ａ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｃｏｍｐａｒｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｒｏｎｔ－ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ａｎｄ　Ｂａｃｋ．ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ＩｎＧａＡｓ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ＴＡＮＧ　Ｈｅｎｇ－ｊｉｎｇ　，Ｌｔ）Ｙａｎ—ｑｉｕ　，ＷＵ　Ｘｉａｏ—ｌｉ　，　ＺＨＡＮＧ　Ｋｅ—ｆｅｎｇ　，ＬＩ　Ｘｕｅ　，ＧＯＮＧ　Ｈａｉ—ｍｅｉ　（１．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈｍ　２０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｒａｄｕａｔｅ　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　ｃＳｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３９，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｈｉｎａ　Ａｉｒｂｏｒｎｅ　Ｍｉｓｓｌｅ　Ａｃａｄｅｍｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ　４７１００９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：，ｒｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ＩｎＧａＡｓ　ｍｅｓａ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｂｒｉｅｆｌｙ．ｔｈｅｎ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｖｅｒｉｆｙ　ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ｂａｃｋ．ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ｂｙ　ｍｅｓａ　ｉｕｎｃｔｉｏｎ．８×１　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｍｅｓａ　ＩｎＧａＡｓ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　ａｒｒａｙｓ　ｗｅｒｅ　ｍａｄｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｏｐｅｄ—ＩｎＧａＡｓ　ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　ｌａｙｅｒ　ｉｎ　ＭＢＥ－ｇｒｏｗｎ　ＰＩＮ　ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ　ｄｏｕｂｌｅ－ｈｅｔｅｒｏｓｔｎｒｃｔｕｒｅ　ｅｐｉｔａｘｉａｌ　ｍａｔｅｒｉｌａｓ．ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃｓ　ｏｆ　ｍｅｓａ－ｍａｋｉｎｇ，ｐａｓｓｉｖａｆｉｏｎ，ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ，ｂａｃｋｓｉｄｅ　ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏ　ｏｎ．，－　ｃｕｒｖｅｓ，ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　ｗｅｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｆｒｏｎｔ－ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｏｒ　ｂａｃｋ－ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．卟ｅ　ｒｅ－　ｓｕｉｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｉｓ　ａｌｍｏｓｔ　ｓａｍｅ　ａｔ　ｔｈｅ　ｆｒｏｎｔ－ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ａｎｄ　ｂａｃｋ－ｉｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．，ｒｈｅ　ｍｅａｎ　ｐｅａｋ　ｄｅｔｅｃｆｉｖｉｔｙ　ｉｓ　４．１×１０¨ｃｍ．Ｈｚ　，２．Ｗ—ａｔ　ｔｈｅ　ｆｒｏｎｔ．ｉｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｗｈｉｌｅ　ｉｔ　ｉｓ　４０×１０¨ｃｍ．Ｈｚ　／２．Ｗ一　ａｔ　．ｔｈｅ　ｂａｃｋ－ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ｈａｓ　ｂｅｔｔｅｒ　ｃｕｔ—ｏ玨ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ａｔ　ｔｈｅ　ｂａｃｋ－　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｅｔｅｃｔｏｒ；ＩｎＧａＡｓ；ｄｅｔｅｃｔｉｖｉｔｙ；ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ　１　弓Ｉ　言　成像、產(chǎn)業(yè)測溫、安全防范等民用領(lǐng)域和精確武器制　新型銦鎵砷（ＩｎＧａＡｓ）短波紅外探測器在０．９—　導(dǎo)、紅外報警與識別、偵察與監(jiān)視等軍事領(lǐng)域有廣泛　１．７１ｘｍ波段具有非制冷室溫工作、探測率高、均勻　的應(yīng)用　卜　。　性好等優(yōu)點，是小型化、低成本和高可靠性的短波紅　ＩｎＧａＡｓ探測器可采用背面照射和正面照射兩　外探測系統(tǒng)的最佳選擇。ＩｎＧａＡｓ紅外焦平面，特別　是非制冷焦平面技術(shù)的突破，為地球和行星的表面　基金項目：國家自然科學(xué)基金重點項目（Ｎｏ．５０６３２０６０）。　遙感、光譜分析、紅外成像等提供低成本、高可靠和　作者簡介：唐恒敬（１９８１一），男，博士生，主要從事短波紅外探　測器的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｅｎｇｊｉｎｇｔａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ　實用性強的成像技術(shù)支持，在航空航天、衛(wèi)星、醫(yī)學(xué)　收稿日期：２００７－０６．１９　

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