长波HgCdTe红外探测器的暗电流机理研究进展 被引量：8

1

作者 陈效双 许娇 +5 位作者 胡伟达 王俊 陈勇国 黄燕 周孝好 陆卫 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第5期353-360,379,共9页

介绍了HgCdTe红外探测器的发展历程,详细分析了长波HgCdTe红外探测器的暗电流机制、采用同时拟合方法对暗电流参数进行提取与分析,介绍了为降低暗电流的一些新的研究进展。

关键词 长波HgCdTe红外探测器 暗电流 非线性同时拟合方法 混合表面钝化

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中红外波段雪崩光子探测器研究进展 被引量：8

2

作者 陈效双 何家乐 +4 位作者 李庆 李冠海 王文娟 胡伟达 陆卫 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期825-836,共12页

近年来,中红外雪崩光电二极管(APD)阵列,以其高增益、高灵敏度和高速探测的优点,成为光纤通信、三维激光雷达成像、天文物理以及大气观测等应用的重要器件。本文具体介绍了中红外雪崩光电探测器的结构和探测原理,对其结构参数相关的性... 近年来,中红外雪崩光电二极管(APD)阵列,以其高增益、高灵敏度和高速探测的优点,成为光纤通信、三维激光雷达成像、天文物理以及大气观测等应用的重要器件。本文具体介绍了中红外雪崩光电探测器的结构和探测原理,对其结构参数相关的性能以及优缺点进行了详细介绍,并展望其发展前景,同时介绍了一些中波红外雪崩光子探测器研究和应用进展。 展开更多

关键词 雪崩光子探测 中波红外探测 碲镉汞雪崩光电二极管

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半导体量子点的尺寸分布对其荧光的影响 被引量：2

3

作者 陈效双 刘兴权 +1 位作者 陆卫 沈学础 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期81-85,共5页

基于量子局域模型，用类似Ｋａｎｅ平均场方法和Ｌｉｆｓｈｉｔｚ几率观点获得半导体量子点体系的光荧光谱．对直径为ｄ的半导体量子点尺寸用对数高斯或高斯分布描述，研究表明：光荧光谱的线型在短波边不对称，与实验观测一致；尺寸服... 基于量子局域模型，用类似Ｋａｎｅ平均场方法和Ｌｉｆｓｈｉｔｚ几率观点获得半导体量子点体系的光荧光谱．对直径为ｄ的半导体量子点尺寸用对数高斯或高斯分布描述，研究表明：光荧光谱的线型在短波边不对称，与实验观测一致；尺寸服从一定的分布导致光荧光峰红移，可用于获得表观激子束缚能； 展开更多

关键词 半导体量子点 光荧光 尺寸分布

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红外光电子材料碲镉汞异质外延结构理论研究

4

作者 陈效双 孙立忠 +2 位作者 黄燕 段鹤 陆卫 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第11期837-841,共5页

文章介绍了基于第一性原理的LAPW方法就Hg空位缺陷对碲镉汞材料的电子结构的影响进行了研究。首先选择Hg0.5Cd0.5Te体系详细分析了Hg空位引起的弛豫,包含Hg空位缺陷体系的电荷密度、成键电荷密度和态密度,得到了碲镉汞材料形成Hg空位情... 文章介绍了基于第一性原理的LAPW方法就Hg空位缺陷对碲镉汞材料的电子结构的影响进行了研究。首先选择Hg0.5Cd0.5Te体系详细分析了Hg空位引起的弛豫,包含Hg空位缺陷体系的电荷密度、成键电荷密度和态密度,得到了碲镉汞材料形成Hg空位情况下的空位第一近邻阴离子悬挂键重整的形式以及Hg空位所形成的双受主能级。计算发现了Hg空位引起第一近邻Te原子5s态能级向高能端移动的现象。同时,对实验中通常利用As钝化基底表面来有效地控制外延生长的极性进行了研究。本文也介绍了基于密度泛函理论模拟了单个及多个As原子在Si(211)重构表面上的吸附、置换行为,通过系统地计算各种可能的吸附、置换构型,并进一步分析能量、键长等性质,对As在Si(211)表面的钝化机理进行了初步研究探讨。对Cd、Te在As钝化前后Si(211)表面上的吸附行为也进行了研究分析,为外延生长实验中利用As钝化来保证B面极性的做法提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 碲镉汞 汞空位 第一性原理方法 硅表面重构 砷钝化 镉吸附 碲吸附

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随机层厚分布的半导体超晶格光荧光对温度的依赖关系

5

作者 陈效双 窦红飞 +2 位作者 刘兴权 陆卫 沈学础 《量子电子学报》 CAS CSCD 1999年第2期134-137,共4页

本文提出热激活辐射过程和 Ｂｅｒｔｈｅｌｏｔ－型的非辐射复合过程互相竞争的简单模型解释无序半导体超晶格的光荧光防温度变化行为．预言了当温度升高荧光衰变时间在某一温度附近快速下降；获得了在高温时较大无序度的半导体超晶格... 本文提出热激活辐射过程和 Ｂｅｒｔｈｅｌｏｔ－型的非辐射复合过程互相竞争的简单模型解释无序半导体超晶格的光荧光防温度变化行为．预言了当温度升高荧光衰变时间在某一温度附近快速下降；获得了在高温时较大无序度的半导体超晶格比较小无序度的半导体超晶格荧光强，在低温时情况相反；且荧光峰随温度变化存在一个最大值．理论结果与实验观察到的无序半导体超晶格荧光行为一致． 展开更多

关键词 温度 依赖关系 随机层厚分布 半导体超晶格 光荧光

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“红外光电探测器前沿技术”专栏

6

作者 陈效双 李东升 张彤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期I0005-I0006,共2页

序言红外波段所涵盖的电磁波波段对国家安全、国民经济、人民生活有着非常重要的影响,在这一波段的光电子器件性能对一个国家综合实力的提升起着决定性作用。在空间遥感、国防安全技术、资源环境监测、工业农业应用、医学成像和生物监... 序言红外波段所涵盖的电磁波波段对国家安全、国民经济、人民生活有着非常重要的影响,在这一波段的光电子器件性能对一个国家综合实力的提升起着决定性作用。在空间遥感、国防安全技术、资源环境监测、工业农业应用、医学成像和生物监测、交通监控和智能驾驶、科学仪器、研制等方面有着重要的应用前景。可以预期在未来几十年,随着我国社会发展和技术进步,国家对这一波段光电子技术的迫切性和先进性要求会越来越强烈,为此形成了在我国发展红外光电子物理学这支交叉学科的难得机遇。 展开更多

关键词 光电子技术 光电子器件 医学成像 空间遥感 交通监控 交叉学科 先进性要求 生物监测

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新型亚波长陷光结构HgCdTe红外探测器研究进展 被引量：25

7

作者 胡伟达 梁健 +2 位作者 越方禹 陈效双 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期25-36,51,共13页

综述了近几年来亚波长陷光结构Hg Cd Te红外探测器研究进展.系统介绍了一种结合有限元方法与时域有限差分方法对红外探测器的"光""电"特性进行联合模拟和设计方法,以及基于这种新的数值模拟方法对亚波长人工微结构H... 综述了近几年来亚波长陷光结构Hg Cd Te红外探测器研究进展.系统介绍了一种结合有限元方法与时域有限差分方法对红外探测器的"光""电"特性进行联合模拟和设计方法,以及基于这种新的数值模拟方法对亚波长人工微结构Hg Cd Te红外探测器的模拟和分析结果.理论分析和实验研制数据均显示这种新型亚波长人工微结构结构具有很好的陷光特性,在提高长波红外探测器性能方面具有潜在应用前景. 展开更多

关键词 HGCDTE红外探测器 亚波长人工微结构 陷光效应 长波红外探测器 金属表面等离子激元

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CdTe和HgTe能带结构的第一性原理计算 被引量：10

8

作者 孙立忠 陈效双 +3 位作者 郭旭光 孙沿林 周孝好 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期271-275,共5页

利用基于第一性原理的FLAPW方法计算了CdTe和HgTe的能带结构和态密度 .引进并利用快速搜索法计算了体系平衡时的晶格常数 ,相对于传统方法 ,更快速地得到了准确的平衡态的晶格常数 .本文在计算得到与实验结果符合很好的能带结构和态密... 利用基于第一性原理的FLAPW方法计算了CdTe和HgTe的能带结构和态密度 .引进并利用快速搜索法计算了体系平衡时的晶格常数 ,相对于传统方法 ,更快速地得到了准确的平衡态的晶格常数 .本文在计算得到与实验结果符合很好的能带结构和态密度的同时 。 展开更多

关键词 密度泛函理论 快速搜索法 FLAPW 能带结构 碲化镉 碲化汞 半导体材料

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时域有限差分法模拟量子阱红外探测器光栅的光耦合(英文) 被引量：10

9

作者 疏小舟 吴砚瑞 +1 位作者 陈效双 褚君浩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期401-404,共4页

由于量子选择定则的限制,对于量子阱红外探测器(QWIP),必须利用衍射光栅增强其光学耦合效率.本文给出了一种基于时域有限差分法(FDTD)的数值方法,计算制备在QWIP器件上的金属光栅的衍射效应.模拟计算的结果表明,FDTD方法是解析这种复杂... 由于量子选择定则的限制,对于量子阱红外探测器(QWIP),必须利用衍射光栅增强其光学耦合效率.本文给出了一种基于时域有限差分法(FDTD)的数值方法,计算制备在QWIP器件上的金属光栅的衍射效应.模拟计算的结果表明,FDTD方法是解析这种复杂结构内电磁场问题的有效手段.可以计算QWIP器件内各点电磁场所有分量的详细分布,进而可以估算衍射光栅的耦合效率,以及优化QWIP结构设计. 展开更多

关键词 QWIP 量子阱红外探测器 时域有限差分法 衍射光栅 光耦合 FDTD方法 器件 金属光栅 衍射效应 分量

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光伏型长波HgCdTe红外探测器的数值模拟研究 被引量：10

10

作者 徐向晏 陆卫 +1 位作者 陈效双 徐文兰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期251-256,共6页

报道了光伏型长波Hg1-xCdxTe(x=0.224)n-on-p红外探测器数值模拟研究的结果.采用二维模型,在背照射方式下,以p区厚度、两电极间距离、结区杂质浓度分布、少子寿命为参量,模拟计算了R0A积、零偏光电流与这些参量之间的变化关系.计算表明,... 报道了光伏型长波Hg1-xCdxTe(x=0.224)n-on-p红外探测器数值模拟研究的结果.采用二维模型,在背照射方式下,以p区厚度、两电极间距离、结区杂质浓度分布、少子寿命为参量,模拟计算了R0A积、零偏光电流与这些参量之间的变化关系.计算表明,随p区厚度增加,R0A积下降;R0A积随电极之间距离增大而增加,但量子效率随距离增大而降低,电极之间最佳距离大约为100μm;R0A积和光电流对结区杂质浓度分布形状不敏感;随少子(电子)寿命降低,R0A积和光电流下降.二维模型弥补了一维模型难以计算横向电流、电场的缺点. 展开更多

关键词 HGCDTE 长波红外探测器 R0A积 量子效率 少子寿命

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窄带多通道滤光片的设计与制备 被引量：9

11

作者 王占山 王利 +7 位作者 桑田 吴永刚 焦宏飞 朱京涛 陈玲燕 王少伟 陈效双 陆卫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期289-292,315,共5页

介绍了三种获得窄带多通道滤光片的方法。第一种方法是具有缺陷的多异质结结构,该结构能够展宽光子晶体的禁带同时实现多通道效应。第二种方法是多通道导模共振布儒斯特滤光片,此类滤光片可以采用单层膜结构来实现多通道效应,也可以采... 介绍了三种获得窄带多通道滤光片的方法。第一种方法是具有缺陷的多异质结结构,该结构能够展宽光子晶体的禁带同时实现多通道效应。第二种方法是多通道导模共振布儒斯特滤光片,此类滤光片可以采用单层膜结构来实现多通道效应,也可以采用具有相等折射率的双层膜结构来实现多通道效应。第三种方法是组合刻蚀法制备窄带滤光片列阵。该方法不仅可以制作单腔窄带滤光片列阵,还可以制作双腔窄带滤光片列阵。窄带多通道滤光片在光学领域中具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 窄带多通道滤光片 多异质结 导模共振 滤光片列阵

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InGaAs/InP红外雪崩光电探测器的研究现状与进展 被引量：7

12

作者 胡伟达 李庆 +3 位作者 温洁 王文娟 陈效双 陆卫 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期201-208,共8页

近年来,量子卫星通信、主动成像等先进技术的应用取得了较大的进展,InGaAs/InP雪崩光电探测器作为信息接收端的核心器件起到了至关重要的作用。本文系统介绍了InGaAs/InP雪崩光电探测器的工作原理,分析了器件结构设计对暗电流特性的影响... 近年来,量子卫星通信、主动成像等先进技术的应用取得了较大的进展,InGaAs/InP雪崩光电探测器作为信息接收端的核心器件起到了至关重要的作用。本文系统介绍了InGaAs/InP雪崩光电探测器的工作原理,分析了器件结构设计对暗电流特性的影响,对盖格模式下多种单光子探测电路进行了综述,同时对新型金属-绝缘体-金属结构设计的研究进展进行了介绍和展望。 展开更多

关键词 InGaAs/InP红外雪崩光电探测器 暗电流机制 单光子探测 表面等离共振效应

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空间热梯度辅助的热调制反射光谱 被引量：4

13

作者 窦红飞 陆卫 +3 位作者 陈效双 戴宁 史国良 沈学础 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期93-96,共4页

给出一种新的通过空间热梯度辅助的热调制反射光谱方法，其关键是在空间光谱方法基础上加一热场梯度，无需对材料进行通常空间调制方法的特殊处理．将该方法应用于典型半导体材料ＧａＡｓ，清晰地观察到ＧａＡｓ材料的带间跃迁Ｅ０和其... 给出一种新的通过空间热梯度辅助的热调制反射光谱方法，其关键是在空间光谱方法基础上加一热场梯度，无需对材料进行通常空间调制方法的特殊处理．将该方法应用于典型半导体材料ＧａＡｓ，清晰地观察到ＧａＡｓ材料的带间跃迁Ｅ０和其它诸如Ｅ０＋Δ０、Ｅ１、Ｅ１＋Δ１的高能带跃迁． 展开更多

关键词 热调制反射光谱 空间微分 反射谱 热梯度 砷化镓

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二维正方形复式晶胞光子晶体的光子特性研究(英文) 被引量：6

14

作者 徐靖 陈效双 +1 位作者 周梅 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期241-244,共4页

用FDTD方法计算了二维正方形复式晶胞光子晶体的光子特性.通过光子能带结构、光子态密度的分布以及沿ГX方向透射谱的计算,发现透射谱光子带隙的位置与能带结构符合得很好.光子态密度的分布也表明存在全带隙的光子频率范围,进一步研究... 用FDTD方法计算了二维正方形复式晶胞光子晶体的光子特性.通过光子能带结构、光子态密度的分布以及沿ГX方向透射谱的计算,发现透射谱光子带隙的位置与能带结构符合得很好.光子态密度的分布也表明存在全带隙的光子频率范围,进一步研究给出这种结构光子晶体全带隙存在的物理起源. 展开更多

关键词 光子晶体 时域有限差分法 态密度 透射谱

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结构和缺陷对二维光子晶体传输性质的影响 被引量：3

15

作者 周梅 陈效双 +2 位作者 季亚林 王少伟 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期229-233,共5页

用转移矩阵方法计算了二维光子晶体的传输性质 ,讨论了不同极化光的透射行为 ,比较了正方点阵、有心正方点阵、含缺陷有心正方点阵光子能带对透射特性的影响 ,获得了第一禁带特性与光子晶体结构的一些基本关系 .

关键词 二维光子晶体 光子禁带 转移矩阵法 透射系数 晶体结构 晶体缺陷

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微测辐射热计的红外热响应模拟 被引量：4

16

作者 袁宁一 李格 +1 位作者 李金华 陈效双 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期183-187,共5页

利用有限元法对微桥结构的测辐射热计进行了二维热模拟.定量地分析了探测单元的大小尺寸、支撑层的厚度,支撑臂的长度和宽度、引线材料的选取等对微测辐射热计探测单元在红外辐射下温度的变化和热响应的快慢情况.评估了真空封装对微测... 利用有限元法对微桥结构的测辐射热计进行了二维热模拟.定量地分析了探测单元的大小尺寸、支撑层的厚度,支撑臂的长度和宽度、引线材料的选取等对微测辐射热计探测单元在红外辐射下温度的变化和热响应的快慢情况.评估了真空封装对微测辐射热计红外响应的影响.同时作为比较对平板空腔结构的红外探测器也进行了分析. 展开更多

关键词 微测辐射热计 红外热响应 有限元 模拟

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多重散射理论对光子晶体量子阱结构光子共振透射的研究 被引量：5

17

作者 潘瑜 李志锋 陈效双 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期17-21,共5页

用球面波展开的多重散射理论计算了光子量子阱的透射系数.光子量子阱由两层光子势垒之间夹置一层均匀介质构成,由于光子带隙的失配,类似于电子量子阱,形成所谓光子量子阱.对透射峰位置的计算结果表明某些光子态以量子化的形式存在,满足... 用球面波展开的多重散射理论计算了光子量子阱的透射系数.光子量子阱由两层光子势垒之间夹置一层均匀介质构成,由于光子带隙的失配,类似于电子量子阱,形成所谓光子量子阱.对透射峰位置的计算结果表明某些光子态以量子化的形式存在,满足量子化频率关系.同时证明有限高的光子势垒在不同光子能级中起到不同的限制作用.共振峰的位置和数量可通过改变阱宽而实现人工调控,通过适当选择阱和垒的参数能够实现高质量的多通道滤波.对光子晶体耦合双量子阱的计算表明,当阱间的垒宽度增加时,两个模式的耦合减弱,模式分裂的间距减小. 展开更多

关键词 量子光学 共振透射 多重散射理论 光子晶体 量子阱

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亚50nm自对准双栅场效应晶体管的量子和短沟道效应的研究 被引量：3

18

作者 胡伟达 陈效双 +2 位作者 全知觉 周旭昌 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期90-94,共5页

采用有限元法自洽求解泊松-薛定谔方程,数值模拟了一种新型的亚50nm N沟道双栅MOS场效应晶体管的电学特性,系统阐述了尺寸参数对短沟道效应的影响规律.比较了不同尺寸参数下的亚阈值摆幅、阈值电压下跌和D IBL效应以及沟道跨道,获得了... 采用有限元法自洽求解泊松-薛定谔方程,数值模拟了一种新型的亚50nm N沟道双栅MOS场效应晶体管的电学特性,系统阐述了尺寸参数对短沟道效应的影响规律.比较了不同尺寸参数下的亚阈值摆幅、阈值电压下跌和D IBL效应以及沟道跨道,获得了最佳硅鳍宽度(Tfin)和栅极长度(Lg)参数.模拟结果与实验数据的经典数值模拟进行了比较,表明由于电子束缚效应对器件性能的影响,考虑量子效应对F inFET器件的性能优化尤其重要. 展开更多

关键词 自对准双栅场效应晶体管 量子力学计算 短沟道效应 量子效应

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基于Pt/CdS与InSb光伏型紫外—红外焦平面探测器的双色探测机理（英文） 被引量：4

19

作者 李庆 白杰 +3 位作者 吕衍秋 胡伟达 陈效双 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期385-388,共4页

基于新型的时域有限差分光子学分析方法联合有限元电学分析方法研究了Pt/CdS紫外与InSb红外双色焦平面阵列探测器的双色探测机理.研究发现超薄Pt金属膜与CdS形成肖特基结可以获得较大的紫外光响应并能更好耦合红外光.采用像元间距为50μ... 基于新型的时域有限差分光子学分析方法联合有限元电学分析方法研究了Pt/CdS紫外与InSb红外双色焦平面阵列探测器的双色探测机理.研究发现超薄Pt金属膜与CdS形成肖特基结可以获得较大的紫外光响应并能更好耦合红外光.采用像元间距为50μm的Pt/CdS与InSb键合结构,可以很好地抑制像元间的串音.结果证明了紫外-红外双色探测的可行性,该方法将为紫外—红外双色探测器的设计提供基础指导. 展开更多

关键词 紫外—红外双色焦平面阵列 Pt/CdS紫外探测器 InSb红外探测器

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交换关联势对FP-LMTO计算SnTe晶格常数及能带结构的影响 被引量：4

20

作者 郭旭光 陈效双 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期208-212,共5页

用基于第一性原理的全势能线性Muffin Tin轨道组合 (FP LMTO)方法计算了SnTe的总能 ,给出了体系平衡时的晶格常数及其能带结构 ,并讨论了取不同的交换关联势对计算结果的影响 .

关键词 交换关联势 能带结构 第一性原理 Muffin-Tin轨道组合 晶格常数 碲化锡 半导体材料

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