国家自然科学基金(6070612)
- 作品数：8 被引量：31H指数：4
- 相关作者：丁瑞军叶振华何力胡晓宁胡伟达更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院国防科技创新基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：电子电信理学更多>>
- 同时模式的中波/长波碲镉汞双色红外探测器被引量：5
- 2012年
- 采用光刻胶喷涂技术,突破了碲镉汞双色探测器加工的非平面离子注入和金属化开口等工艺.基于分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p3-p2-P1型碲镉汞(Hg1-xCdxTe)多层异质结材料,通过MW光电二极管n型注入区的开口刻蚀、非平面的MW/LW同步B+注入、台面侧向钝化和爬坡金属化,得到了同时模式的128×128面阵MW/LW双色探测器.在液氮温度下,MW/LW双色探测器两个波段的光电二极管截止波长λc分别为5.10μm和10.10μm,对应的峰值探测率Dλp*分别为2.02×1011cmHz1/2/W和3.10×1010cmHz1/2/W.通过对同时模式双色探测器材料与芯片结构的优化设计,HgCdTe双色探测器MW向LW、LW向MW的光谱串音分别抑制到了3.8%和4.4%.
- 叶振华李杨胡伟达陈路廖亲君陈洪雷林春胡晓宁丁瑞军何力
- 关键词：HGCDTE中波
- 碲镉汞红外双色探测器响应光谱研究被引量：11
- 2009年
- 报道了集成碲镉汞红外双色焦平面探测芯片光谱特性研究的初步结果.针对HgCdTe红外双色探测原型芯片短波响应光谱偏窄的现象,展开了双色探测芯片光谱特性与结构特性内在关系的理论分析和实验研究,发现了SW响应光谱窄的起因和解决思路。
- 叶振华周文洪胡伟达胡晓宁丁瑞军何力
- 关键词：HGCDTE光谱特性结构特性
- 128×128短波/中波双色红外焦平面探测器被引量：10
- 2010年
- 首次在国内报道了128×128面阵短波/中波(SW/MW)双色碲镉汞(HgCdTe)红外焦平面探测器(infraredfocal plane arrays,IRFPAs)的研究成果.基于由采用分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p-p-P-N型碲镉汞(Hg1-xCdxTe)多层异质结材料,通过B+注入、台面腐蚀、台面侧向钝化和爬坡金属化,以及双色探测芯片与读出电路(Readout Integrated Circuit,ROIC)混成互连等工艺,得到了128×128面阵双色焦平面探测器.通过湿化学腐蚀方法的优化,将光敏元尺寸为(50×50)μm2的双色微台面探测器的占空比提高了一倍.该面阵双色红外焦平面探测器具有较好的均匀性和正常的光电特性.在液氮温度下,二个波段的光电二极管截止波长λc分别为2.7μm和4.9μm,对应的峰值探测率Dλ*p分别为1.42×1011cmHz1/2/W和2.15×1011cmHz1/2/W.
- 叶振华尹文婷黄建胡伟达陈路廖亲君陈洪雷林春胡晓宁丁瑞军何力
- 关键词：HGCDTE
- MBE原位碲化镉钝化的碲镉汞长波光电二极管列阵被引量：7
- 2011年
- 采用分子束外延(MBE)技术在表面生长碲化镉(CdTe)介质膜的p型碲镉汞(HgCdTe)材料,并通过离子注入区的光刻、暴露HgCdTe表面的窗口腐蚀、注入阻挡层硫化锌(ZnS)的生长、形成p-n结的B+注入、注入阻挡层的去除、绝缘介质膜ZnS的生长、金属化和铟柱列阵的制备等工艺,得到了原位CdTe钝化的n+-on-p平面型HgCdTe红外光电二极管列阵.从温度为78 K的电流与电压(I-v)和动态阻抗与电压(R-v)特性曲线中,发现原位CdTe钝化的光电二极管列阵的零偏动态阻抗比非原位CdTe钝化的提高了1～2倍,零偏压附近的反向偏压位置的动态阻抗极大值甚至提高了30～40倍.对于工作在反向小偏压附近的光电二极管列阵,原位CdTe钝化方法非常有利于提高长波光电二极管的探测性能.
- 叶振华黄建尹文婷胡伟达冯婧文陈路廖亲君陈洪雷林春胡晓宁丁瑞军何力
- 关键词：碲镉汞分子束外延
- HgCdTe长波光电二极管列阵的等离子体修饰被引量：1
- 2012年
- 报道了HgCdTe长波离子注入n+-on-p型光电二极管列阵低能氢等离子体修饰的研究成果.基于采用分子束外延(MBE)技术生长的HgCdTe/CdTe薄膜材料,通过注入窗口的光刻与选择性腐蚀、注入阻挡层的生长、形成光电二极管的B+注入、光电二极管列阵的低能氢等离子体修饰、金属化和铟柱列阵的制备等工艺,得到了氢等离子体修饰的n+-on-p型HgCdTe长波光电二极管列阵.从温度为78 K的电流与电压(I-V)和动态阻抗与电压(R-V)特性曲线中,发现经过低能氢等离子体修饰的HgCdTe红外长波光电二极管列阵动态阻抗极大值比未经过修饰处理的提高了1～2倍,并在反向偏压大于动态阻抗极大值所处的偏压时动态阻抗得到更为明显的提升.这表明低能氢等离子体修饰可以抑制HgCdTe光电二极管列阵暗电流中的带带直接隧穿电流Ibbt和缺陷辅助隧穿电流Itat,从而能提高长波红外焦平面探测器工作的动态范围和探测性能的均匀性.
- 叶振华尹文婷黄建胡伟达冯婧文陈路廖亲君林春胡晓宁丁瑞军何力
- 关键词：暗电流
- 砷掺HgCdTe长波红外光电二极管阵列的制备与性能
- 2012年
- 采用砷(As)掺杂HgCdTe材料研制了响应截止波长为12.5μm,规格为256×1的长波红外光电二极管阵列.实验设计了一种新的pn结测量方法,测量发现砷掺长波HgCdTe材料离子注入形成pn结深度在3.6～5.3μm之间,而其最大横向尺寸大约是设计尺寸的1.3倍.实验采用一种改进的表面处理工艺制备了砷掺HgCdTe长波红外光电二极管阵列,获得了良好的电学性能,该工艺与常规表面处理工艺相比可以使器件峰值阻抗提高2个量级,而-0.5 v偏压下的动态电阻可提高约30倍.研究认为,器件性能提高的原因是由于改进工艺可以有效抑制器件表面漏电流.
- 李海滨林春陈兴国魏彦峰徐竟杰何力
- 关键词：伏安特性表面处理工艺
- 硫化锌薄膜的原子层沉积生长及表征被引量：3
- 2017年
- 为满足硫化锌(ZnS)薄膜在光学薄膜领域进一步应用的要求,基于原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术在130℃温度下以二乙基锌(DEZ)和硫化氢(H_2S)为反应源,在砷化镓(GaAs)衬底表面沉积了ZnS薄膜。用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)分析了样品的表面形貌和膜界面特性,用X射线衍射仪(X-ray Diffraction,XRD)分析了薄膜的结构特性,并通过X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)分析了薄膜的化学成分.研究了厚度对薄膜结构和形貌的影响。结果表明,得到的ZnS薄膜为多晶结构,薄膜的厚度随循环数线性增加,速率为1.45A/cycle。对在75℃温度下烘烤48 h后的薄膜进行了XPS分析,得出的Zn/S比为1.07:1,表明烘烤除去了薄膜中残存的H_2S。以较短生长时间得到的较薄的薄膜具有更好的表面平整度和更致密的结构。
- 孙常鸿张鹏张天宁陈鑫叶振华
- 关键词：原子层沉积硫化锌
- 320×256中/长波双色IRFPAs读出电路设计被引量：3
- 2015年
- 中波与长波探测器的光电流及动态输出阻抗存在数量级的差别。为满足积分时间及读出信号信噪比的要求,采用像元间多电容共享的方案,设计了一种高集成度的320×256双色红外焦平面读出电路。该电路选用直接注入(DI)结构作为中波输入级,而长波输入级则选用了缓冲注入(BDI)结构。其缓冲放大器采用单边结构,具有高增益、低功耗、低噪声的特点,降低了输入阻抗,提高了注入效率。基于HHNEC 0.35μm 2P4M标准CMOS工艺,完成了芯片的设计与制造。经测试,引入电容共享方案后其有效电荷容量达到70 Me-/像元,电路各项功能正常,在光照条件下,芯片呈现出高的灵敏性。在2.5 MHz读出速率下,中波及长波输出电压范围均大于2 V,非线性小于1%。在100 f/s帧频下,整体功耗小于170 m W。
- 周杰丁瑞军翟永成梁清华蒋大钊
- 关键词：读出电路电荷容量
