温涛
- 作品数：13 被引量：9H指数：2
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- 中/长波双色二类超晶格红外探测器技术被引量：1
- 2022年
- 双波段红外探测器是第三代焦平面探测器发展的重要方向之一,二类超晶格材料由于其优异的光电性能而成为制备双色红外探测器的优选材料之一。本文报道中长波双色二类超晶格器件结构设计、材料外延、读出电路设计、芯片加工、组件化等方面研究进展,通过对刻蚀以及钝化工艺进行了优化,制备出性能良好的640×512中长双色二类超晶格红外探测器,主要指标实现像元中心间距20μm,读出方式同时读出,中波波段3.5~4.8μm,长波波段7.5~9.5μm,噪声等效温差中波28.8mK、长波38.8mK,响应率非均匀性中波4.52%、长波7.89%;盲元率中波1.2%、长波1.3%,并完成成像演示,成像质量良好,为双色红外探测器工程化应用奠定了基础。
- 刘铭邢伟荣刘京生周朋李景峰温涛李海燕张露漩陈彦冠胡雨农
- 关键词：红外探测
- 锑化铟红外焦平面器件信号分层问题研究
- 2020年
- 锑化铟红外焦平面器件在杜瓦测试中常常会出现信号分层问题,由此影响器件制造的成品率。通过对器件杜瓦测试电平图、管芯电流电压测试结果及衬底掺杂浓度进行研究,找到了导致探测器信号分层的原因。进一步的理论分析表明,锑化铟衬底上局部的高浓度掺杂区域会对器件性能造成影响。基于此研究,在芯片的制备过程中可采取相应的措施,最大限度地避免后道工序中的无效工作,从而提高锑化铟焦平面器件工艺线的流片效率。
- 温涛龚志红邱国臣亢喆
- 关键词：锑化铟红外焦平面探测器
- InAs/GaSbⅡ类超晶格双色红外焦平面器件的干法刻蚀与湿法腐蚀制备对比研究
- 2023年
- 分别采用干法刻蚀工艺路线和湿法腐蚀工艺路线制备了面阵规模为320×256、像元中心距为30μm的InAs/GaSbⅡ类超晶格长/长波双色红外焦平面器件,并对其台面形貌、接触孔形貌、伏安特性以及互连读出电路并封入杜瓦后的中测性能进行了对比研究。总结了采用干法工艺和湿法工艺制备双色InAs/GaSbⅡ类超晶格焦平面器件的特点。该研究对InAs/GaSbⅡ类超晶格焦平面器件的研制具有参考意义。
- 温涛胡雨农李景峰赵成城王国伟刘铭
- 关键词：INAS/GASB焦平面
- InSb红外焦平面探测器的区域性过热盲元问题研究被引量：1
- 2021年
- 研究了InSb红外焦平面探测器的区域性过热盲元问题。通过故障分析以及有针对性的排查对比试验,排除了封装、胶水填充和划片等因素,并将故障定位在钝化工艺前。通过对钝化前的InSb材料片表面进行X射线光电子能谱测试,发现它含有Al和As等杂质元素,存在钝化前材料表面杂质含量较多的隐患。杂质元素在PN结的耗尽区形成杂质能级,加载电压后容易导致PN结漏电流较高,使I-V特性退化,从而形成过热盲元。通过缩短器具洗液的更换周期并且分隔使用多个生产线的器具,可以减少材料表面的杂质附着,使区域性过热盲元问题得到有效解决。
- 程雨龚志红肖钰黄婷温涛亢喆宁提
- 关键词：INSB红外探测器
- 长/长波双色二类超晶格红外探测器研究
- 2023年
- 报道了长/长波双色二类超晶格红外焦平面探测器组件的研制。通过能带结构设计和分子束外延技术,获得了表面质量良好的长/长波双色超晶格外延材料。突破了长波超晶格低暗电流钝化、低损伤干法刻蚀等关键技术,制备出像元中心距30μm的320×256长/长波双色InAs/GaSb超晶格焦平面探测器芯片。将芯片与双色读出电路互连,采用杜瓦封装,与制冷机耦合形成探测器组件。组件双波段50%后截止波长分别为7.7μm(波段1)和10.0μm(波段2)。波段1平均峰值探测率达到8.21×10^(10)cm·W^(-1)·Hz^(1/2),NETD实现28.8 mK;波段2平均峰值探测率达到6.15×10^(10)cm·W^(-1)·Hz^(1/2),NETD为37.8 mK,获得了清晰的成像效果,实现长/长波双色探测。
- 刘铭游聪娅李景峰常发冉温涛李农周朋程雨王国伟
- 关键词：焦平面阵列
- nBn型InAsSb探测器的材料及器件研究被引量：2
- 2019年
- nBn型红外探测器可有效抑制产生-复合电流,进而提高探测器的工作温度。由于制备工艺可移植于Ⅲ/Ⅴ族成熟工艺以及存在晶格完全匹配的衬底等优势,InAsSb/AlAsSb材料是nBn型红外探测器的首选。简单介绍了InAsSb/AlAsSb nBn型红外探测器的研究现状、工作原理以及近期的研究成果。通过生长试验实现了良好的材料表面质量、晶体质量和光学性能。相关结果表明,在制备器件时,nBn结构中势垒层的掺杂浓度不应低于8×10^16 cm^-3,否则就不利于减小nBn型器件的暗电流。
- 周朋温涛邢伟荣刘铭
- 关键词：INASSB暗电流
- 低损伤、高深宽比Ⅱ类超晶格材料的台面刻蚀技术研究
- 2023年
- 采用双色单铟柱结构的Ⅱ类超晶格红外探测器件在台面成型过程中加工难度大且易于产生损伤,影响器件的性能。针对此问题进行了低损伤、高深宽比Ⅱ类超晶格材料的台面刻蚀技术研究。首先建立一种损伤评判机制,判断现有工艺刻蚀后材料是否发生反型。然后通过优化光刻胶厚度、变功率分步刻蚀的方式,实现低损伤、高深宽比Ⅱ类超晶格材料的台面刻蚀,同时有效解决单次刻蚀深台面时易堆积生成物以及侧壁过于陡峭等工艺问题。台面中心间距为20μm,刻蚀深度超过8μm,缝隙深宽比可达2。基于此台面制备的器件具有明显的双阻抗特征。其中,长波阻抗峰值为100 MΩ,并且I-V曲线中长波侧的平坦区超过100 mV。从电学角度初步判断该器件具有双色探测的能力,验证了本文工艺的可行性。
- 李景峰刘铭李海燕温涛赵成城王丹
- 关键词：刻蚀技术
- InAs/GaSb二类超晶格材料湿法腐蚀工艺研究被引量：2
- 2018年
- 研究了不同腐蚀溶液体系下铟砷镓锑(InAs/GaSb)二类超晶格材料的湿法腐蚀工艺。根据腐蚀效果选择了由柠檬酸(C_6H_8O_7)、磷酸(H_3PO_4)、过氧化氢(H_2O_2)构成的混合腐蚀液。这种腐蚀液对InAs/GaSb材料腐蚀速率稳定,腐蚀后表面光滑,且下切效应小。同时,研究了该成分腐蚀液不同腐蚀液温度、浓度和各成分配比等条件对InAs/GaSb材料腐蚀速率,形貌和钻蚀情况的影响。根据实验结果配制了体积比为1∶1∶1∶40的柠檬酸(50%):磷酸(85%):过氧化氢(31%):水的腐蚀溶液,室温(20℃)下腐蚀速率约为9.48 nm/s。
- 亢喆温涛郭喜
- 关键词：湿法腐蚀
- Ⅱ类超晶格探测器背面减薄技术研究
- 2022年
- 为了验证外延材料制备工艺试验的正确性,减少GaSb衬底对红外光的吸收,同时提升探测器的可靠性和长期稳定性,需要对Ⅱ类超晶格红外探测器的GaSb衬底进行减薄处理。采用机械抛光法和机械化学抛光法实现Ⅱ类超晶格探测器的GaSb衬底背面减薄,最后利用专用腐蚀液腐蚀的方法将GaSb衬底全部去除,使Ⅱ类超晶格材料完全露出。扫描电镜测试表明,超晶格材料腐蚀阻挡层能起到较好的阻挡作用,材料表面光滑,衬底无残留。探测器性能测试结果表明,减薄后的探测器芯片性能未发生变化。
- 李春领封雪邢伟荣温涛周朋
- 外延型InSb(InAlSb)探测器工艺分析
- 2021年
- 结合相关文献对近年来InSb基MBE外延InSb(InAlSb)材料工艺及器件性能进行了梳理分析和总结,对还存在的问题进行了探讨。InSb基外延材料(尤其是InAlSb)确实具有低暗电流、噪声抑制、高工作温度和温度稳定性优势,但材料中存在的较多缺陷影响了探测器的信号电流、探测率、响应率和电阻。分子(原子)氢脱氧技术、生长温度和V/III比等工艺参数优化可以降低材料表面缺陷,提高像元的均匀一致性;继续优化材料结构和掺杂,可以提高探测器的信号响应和工作温度;继续优化刻蚀等器件工艺可为外延型大面阵焦平面阵列制备奠定基础。
- 尚林涛师景霞温涛赵建忠
- 关键词：INSBMBE暗电流
