基于石墨烯/硫化铅量子点异质结的窄带光电探测器

1

作者 郑玉琳 黄北举 +1 位作者 程传同 陈力颖 《半导体技术》 CAS 北大核心 2025年第1期10-16,共7页

纳米材料硫化铅量子点(PbS QD)以其高光吸收率和尺寸可调的带隙,被视为短波红外(SWIR)光电探测器的重要候选材料。将卤素配体置换的PbS QD薄膜与单层石墨烯结合制备了石墨烯/硫化铅量子点异质结光电探测器。采用液相配体交换技术结合单... 纳米材料硫化铅量子点(PbS QD)以其高光吸收率和尺寸可调的带隙,被视为短波红外(SWIR)光电探测器的重要候选材料。将卤素配体置换的PbS QD薄膜与单层石墨烯结合制备了石墨烯/硫化铅量子点异质结光电探测器。采用液相配体交换技术结合单步旋涂工艺,实现了PbS QD薄膜的均匀沉积。该技术不仅减少了缺陷态的产生,而且通过单步旋涂工艺能够实现所需薄膜厚度的快速沉积,简化了器件制备流程,满足工业化生产要求。测试了器件在SWIR波段的性能,结果显示该光电探测器在1550 nm处响应度为1.26×10^(4)A/W,显著高于其他波段,证实器件在1550 nm波段附近具有窄带探测的能力。此外,在1550 nm处比探测率高达1.49×10^(12)Jones。该结果表明器件在SWIR波段具备高探测灵敏度和实际应用的潜力。 展开更多

关键词 相转移配体交换 硫化铅量子点 石墨烯 光电探测器 红外探测

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量子点红外探测器研究进展 被引量：2

2

作者 雷亚贵 于进 +2 位作者 张平雷 张冬燕 王戎瑞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期3-8,共6页

量子点红外光电探测器(QDIP)凭借自身的优点,未来很有可能与碲镉汞(HgCdTe)红外探测器、量子阱红外光电探测器(QWIP)和非制冷微测辐射热计相竞争。目前,普遍采用自组织方法生长量子点,研究主要集中在:①隧道量子点红外探测器(T-QDIP);... 量子点红外光电探测器(QDIP)凭借自身的优点,未来很有可能与碲镉汞(HgCdTe)红外探测器、量子阱红外光电探测器(QWIP)和非制冷微测辐射热计相竞争。目前,普遍采用自组织方法生长量子点,研究主要集中在:①隧道量子点红外探测器(T-QDIP);②量子阱中量子点(DWELL)红外探测器;③Si基QDIP;④Ge QDIP。本文阐述正在研究的几种QDIP,并对下一代传感器用QDIP进行预测。 展开更多

关键词 量子点红外光电探测器 隧道量子点红外探测器 量子阱中量子点 Ge qdip

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InGaAs/GaAs量子点红外探测器 被引量：1

3

作者 马文全 杨晓杰 +5 位作者 种明 苏艳梅 杨涛 陈良惠 邵军 吕翔 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期34-36,56,共4页

与量子阱红外探测器相比,量子点红外探测器具有不制作表面光栅就能在垂直入射红外光照射下工作以及工作温度更高等优势。然而,目前阻碍量子点红外探测器性能提高的技术瓶颈主要来自组装量子点较差的大小均匀性、较低的量子点密度以及垂... 与量子阱红外探测器相比,量子点红外探测器具有不制作表面光栅就能在垂直入射红外光照射下工作以及工作温度更高等优势。然而,目前阻碍量子点红外探测器性能提高的技术瓶颈主要来自组装量子点较差的大小均匀性、较低的量子点密度以及垂直入射下子带跃迁吸收效率低等原因。利用分子束外延技术研究了如何从量子点材料生长和器件设计两方面来克服这些困难,并且制作了几种不同结构的InGaAs/GaAs量子点红外探测器。在77 K时,这些器件在垂直入射条件下观察到了很强的光电流信号。 展开更多

关键词 量子点红外探测器 垂直入射 分子束外延 光电流

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量子点红外探测器的光电流和响应率（英文） 被引量：1

4

作者 刘红梅 王萍 石云龙 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期139-142,共4页

通过考虑光电导增益对探测器所加电压的依赖性改进了包含电子持续势能和总电子传输的光电流模型,并进一步将这个改进的模型用于估算探测器的响应率.相应的计算结果与公布的结果相比较,具有很好的一致性,证明了改进模型的正确性.

关键词 量子点红外探测器 光电流 响应率 光电导增益

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量子点红外探测器及焦平面阵列的研究进展

5

作者 邓功荣 史衍丽 +1 位作者 余连杰 何雯瑾 《红外技术》 CSCD 北大核心 2011年第2期70-74,共5页

量子点红外探测器(QDIP)理论上具有对垂直入射光敏感、暗电流小、载流子寿命长、工作温度和响应率高等优势。目前,研究主要集中在普通量子点红外探测器、阱中点红外探测器(DWELL-QDIP)、隧穿量子点红外探测器(T-QDIP)、Si/Ge量子点红外... 量子点红外探测器(QDIP)理论上具有对垂直入射光敏感、暗电流小、载流子寿命长、工作温度和响应率高等优势。目前,研究主要集中在普通量子点红外探测器、阱中点红外探测器(DWELL-QDIP)、隧穿量子点红外探测器(T-QDIP)、Si/Ge量子点红外探测器、二维小孔阵列红外探测器(2DHA-QDIP),国外报道了640×512量子点红外焦平面阵列的热成像,但现有的QDIP还未充分显现出其潜在优势。阐述了正在研究的几种QDIP和未来技术发展的趋势。 展开更多

关键词 量子点红外探测器(qdip) 焦平面阵列 阱中点qdip 隧穿qdip 二维小孔阵列qdip

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量子点红外光子探测器的研究进展 被引量：2

6

作者 王忆锋 《光电技术应用》 2008年第3期1-8,12,共9页

迄今为止关于量子点红外光子探测器(QDIP)的研究已有众多文献发表,涉及量子点生长、系统设计、建模、表征与测量等各方面.对近年来国外文献报道的QDIP技术的进展进行了总结和综述,简要描述了QDIP研发的方法和思路,给出了近期国外研制的... 迄今为止关于量子点红外光子探测器(QDIP)的研究已有众多文献发表,涉及量子点生长、系统设计、建模、表征与测量等各方面.对近年来国外文献报道的QDIP技术的进展进行了总结和综述,简要描述了QDIP研发的方法和思路,给出了近期国外研制的一些QDIP的性能,介绍了今后实现高性能QDIP的若干发展方向.尽管QDIP已成功地用于单元探测器和焦平面器件,但作为一种新兴技术,QDIP仍不成熟,短期内直接替代HgCdTe似乎还不可能. 展开更多

关键词 量子点 量子点红外光子探测器 光子探测器 红外探测器

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中波红外量子点材料与探测器研究进展

7

作者 李志 唐利斌 +2 位作者 左文彬 田品 姬荣斌 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第12期1263-1277,共15页

量子点(Quantum dots,QDs)由于本身所具有的量子限域效应、尺寸效应和表面效应等各种特性,被广泛应用于光电探测、生物医学、新能源等方面。而中波红外(Mid-wave infrared,MWIR)量子点作为近年来红外领域的研究热点,通过调整控制其尺寸... 量子点(Quantum dots,QDs)由于本身所具有的量子限域效应、尺寸效应和表面效应等各种特性,被广泛应用于光电探测、生物医学、新能源等方面。而中波红外(Mid-wave infrared,MWIR)量子点作为近年来红外领域的研究热点,通过调整控制其尺寸的大小,能够扩展其红外吸收波长。因此,成功制备中波红外量子点材料和器件对红外成像、红外制导和搜索跟踪等方面有着重要意义。本文首先介绍了HgSe、HgTe、PbSe、Ag_(2)Se和HgCdTe五种中波红外量子点材料制备合成技术,分析了量子点的尺寸形貌、晶格条纹以及红外吸收光谱等特性,然后对国内外中波红外量子点探测器进行了归纳总结,概述了探测器的器件结构、制备方法,并对器件的响应率、探测率以及响应时间等光电性能参数进行了对比分析。最后,对中波红外量子点的发展进行了展望。 展开更多

关键词 量子点 中波红外 光电探测器

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带有InGaAs覆盖层的InAs量子点红外探测器材料的发光与光电响应 被引量：6

8

作者 吴殿仲 王文新 +5 位作者 杨成良 蒋中伟 高汉超 田海涛 陈弘 姜宏伟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期209-213,共5页

利用分子束外延技术(MBE),在GaAs(001)衬底上自组织生长了不同结构的InAs量子点样品,并制备了量子点红外探测器件。利用原子力显微镜(AFM)和光致发光(PL)光谱研究了量子点的表面结构、形貌和光学性质。渐变InGaAs层的插入有效地释放了I... 利用分子束外延技术(MBE),在GaAs(001)衬底上自组织生长了不同结构的InAs量子点样品,并制备了量子点红外探测器件。利用原子力显微镜(AFM)和光致发光(PL)光谱研究了量子点的表面结构、形貌和光学性质。渐变InGaAs层的插入有效地释放了InAs量子点所受的应力,抑制了量子点中In组分的偏析,提高了外延层的生长质量,降低了势垒高度,使InAs量子点荧光波长红移。伏安特性曲线和光电流(PC)谱结果表明,生长条件的优化提高了器件的红外响应,具有组分渐变的InGaAs层的探测器响应波长发生明显红移。 展开更多

关键词 INAS量子点 InGaAs渐变层 光致发光 分子束外延 红外探测器

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基于量子点红外探测器暗电流模型研究 被引量：2

9

作者 王政 《电子设计工程》 2018年第23期89-93,共5页

量子点红外探测器对比其他半导体光电探测器而言有很多优点。因此对于从理论上对量子点红外探测器进行研究是很有必要的,本文通过分析量子点激光器暗电流产生的原因,并对影响量子点红外探测器暗电流的原因进行了量化,建立了一个能表征... 量子点红外探测器对比其他半导体光电探测器而言有很多优点。因此对于从理论上对量子点红外探测器进行研究是很有必要的,本文通过分析量子点激光器暗电流产生的原因,并对影响量子点红外探测器暗电流的原因进行了量化,建立了一个能表征量子点红外探测器暗电流的一个模型和算法并根据探测器的实际情况简化了该模型,通过对该模型的分析量子点红外探测器暗电流与温度、量子点密度和量子点侧面尺寸有关。 展开更多

关键词 量子点红外探测器 暗电流 电子激发 电势分布

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In(Ga)As量子点红外探测器

10

作者 唐光华 徐波 王占国 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2009年第10期577-586,共10页

讨论了量子点红外探测器的工作原理、性能参数、暗电流形成机理及其优势,介绍了In(Ga)As量子点红外探测器的主要结构、性能和取得的最新结果,最后探讨了如何进一步提高量子点红外探测器的性能。指出要实现量子点红外探测器的优势,必须... 讨论了量子点红外探测器的工作原理、性能参数、暗电流形成机理及其优势,介绍了In(Ga)As量子点红外探测器的主要结构、性能和取得的最新结果,最后探讨了如何进一步提高量子点红外探测器的性能。指出要实现量子点红外探测器的优势,必须优化量子点生长条件,让量子点更小、更均匀和密度更大;必须提高量子点的掺杂控制和掺杂水平,实现每个量子点中有1～2个电子;必须降低量子点生长中引入的应力,增加量子点有源区的层数;此外,还必须寻求新的量子点红外探测器结构。 展开更多

关键词 量子点 量子点红外探测器 暗电流 掺杂控制 性能参数

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美国研制热电制冷短波长波双波段红外量子点光电探测器 被引量：1

11

作者 高国龙 《红外》 CAS 2011年第9期47-47,共1页

目前，大部分短波红外和长波红外多光谱相机系统都是依靠不同的传感器进行各自波段的探测的。短波红外波段和长波红外波段一般分别采用InGaAs探测器和微测辐射热计探测器。这种双焦平面阵列结构中的两个焦平面必须并排固定。

关键词 光电探测器 长波红外 短波红外 双波段 热电制冷 量子点 美国 微测辐射热计

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日本研制成高性能256×256长波量子点红外光电探测器

12

作者 高国龙 《红外》 CAS 2009年第12期15-15,共1页

量子点红外光电探测器（QDIP）由于可以用成熟的常规GaAs工艺制备，近年来已受到人们的广泛关注。它不仅能够探测正入射光，而且还能在较高的温度下工作。这些都是量子阱红外光电探测器（QwIP）所难以比拟的。

关键词 量子阱红外光电探测器 量子点 长波 性能 日本 As工艺 入射光 GA

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量子点红外光电探测器焦平面列阵

13

作者 高 《红外》 CAS 2005年第9期35-35,共1页

量子点红外光电探测器是一种能够探测红外辐射的器件。辐射的探测是以量子力学原理为基础的。量子点是特意在一种晶体结构中生长的缺陷。该缺陷大致相当于晶体中一个电子的波长那么大小（≤100nm）。

关键词 红外光电探测器 量子点 焦平面列阵 红外辐射 晶体结构 力学原理 缺陷 电子

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具有偏压可调量子点的光谱自适应红外光电探测器(下)

14

作者 顾聚兴 《红外》 CAS 2005年第3期40-44,共5页

4实验结果 新墨西哥大学的研究人员制作了两个分开的量子点红外光电探测器,它们在本文中被称为QDIP 1198和QDIP 1199.这两个器件的由偏压控制的光谱响应集已经测得,并在后处理技术中被用来产生具有可变FWHM和可变中心波长的模拟可调光... 4实验结果 新墨西哥大学的研究人员制作了两个分开的量子点红外光电探测器,它们在本文中被称为QDIP 1198和QDIP 1199.这两个器件的由偏压控制的光谱响应集已经测得,并在后处理技术中被用来产生具有可变FWHM和可变中心波长的模拟可调光谱响应.如图5所示,这两个探测器的光谱响应略有不同. 展开更多

关键词 红外光电探测器 光谱响应 量子点 FWHM 中心波长 可调 自适应 偏压

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用自组织量子点纳米结构制造的红外光电探测器

15

作者 E.Towe 顾聚兴 《红外》 CAS 2001年第6期35-38,共4页

对于新一代光电子器件的设计,Ⅲ-Ⅴ族半导体导带或者价带中次能带间的载流子跃迁很重要。这些跃迁已被成功地用以演示新型红外激光器和探测器的操作。本文讨论量子点纳米结构中的次能带间跃迁在红外探测器方面的应用。在我们的研究工作... 对于新一代光电子器件的设计,Ⅲ-Ⅴ族半导体导带或者价带中次能带间的载流子跃迁很重要。这些跃迁已被成功地用以演示新型红外激光器和探测器的操作。本文讨论量子点纳米结构中的次能带间跃迁在红外探测器方面的应用。在我们的研究工作中,量子点结构允许探测垂直入射的光。这种结构很有希望用于未来的焦平面列阵的设计,未来的焦平面列阵不需要用光栅结构把入射光散射成正确的偏振光以便通过次能带间的跃迁将其探测出来。本文中的量子点红外光电探测器也呈现出一种本征光伏效应。我们在低温(40 K)下演示了这种探测器的光导和光伏操作方式,在偏压低于0.5V时获得的响应率约为数十mA/W。在以光伏方式或者光导方式操作的器件中,测得的探测率范围为2×10~8cmHz^(1/2)/W至7×10~9cmHz^(1/2)/W。通过实验已经证明,量子点结构能够探测9μm至13μm波段的红外辐射。 展开更多

关键词 量子点 次能带间跃迁 纳米结构 红外光电探测器

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生长在InP上的InAs量子点红外光电探测器

16

作者 高国龙 《红外》 CAS 2005年第9期14-14,共1页

诸如量子阱红外光电探测器之类的子带间探测器在红外遥感中已得到广泛使用。经预测，量子点红外光电探测器的性能比量子阱红外光电探测器更好。美国西北大学的研究人员利用低压金属有机化学汽相淀积技术在InP衬底上生长成了一种InAs量... 诸如量子阱红外光电探测器之类的子带间探测器在红外遥感中已得到广泛使用。经预测，量子点红外光电探测器的性能比量子阱红外光电探测器更好。美国西北大学的研究人员利用低压金属有机化学汽相淀积技术在InP衬底上生长成了一种InAs量子点红外光电探测器。该器件结构由多个带有GaAs／AlInAs／InP势垒的InAs量子点叠层组成。其峰值波长和截止波长分别为6．4μm和6．6μm。在77K温度下， 展开更多

关键词 量子阱红外光电探测器 INAS量子点 INP衬底 生长 金属有机化学 红外遥感 淀积技术 研究人员 西北大学

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高探测率InAs量子点红外光电探测器

17

作者 高国龙 《红外》 CAS 2004年第6期30-30,共1页

据美国《Applied Physics Letters》报道,美国南加利福尼亚大学和得克萨斯大学的研究人员最近研制出一种正入射量子点红外光电探测器。

关键词 探测率 红外光电探测器 砷化铟量子点 光电响应

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具有偏压可调量子点的光谱自适应红外光电探测器(上)

18

作者 顾聚兴 《红外》 CAS 2005年第2期38-43,共6页

量子点红外光电探测器的光谱响应呈现出一种与偏压有关的变化.本文介绍一种新的信号处理技术,该技术利用这种与偏压有关的光谱变化来综合处理被调到用户规定的一个宽光谱范围内的测量结果。这种技术基于两个步骤,首先,通过量子点红外光... 量子点红外光电探测器的光谱响应呈现出一种与偏压有关的变化.本文介绍一种新的信号处理技术,该技术利用这种与偏压有关的光谱变化来综合处理被调到用户规定的一个宽光谱范围内的测量结果。这种技术基于两个步骤,首先,通过量子点红外光电探测器的一族偏压控制光谱(对应一组预选的偏压)的加权重叠,最恰当地逼近理想的光谱响应。其次,对要探测的物体进行多次测量(按规定的偏压,每一种偏压测量一次),然后把测量结果与同样的权重线性地结合起来.实验证明,这种技术能够产生单峰响应,在3μm-8μm光谱范围的每一个中心波长处,单峰响应都有一个可调的FWHM(小到△λ≈0.5μm)。与原始的量子点红外光电探测器的光谱分辨率相比,这样的光谱分辨率要高出3倍. 展开更多

关键词 红外光电探测器 量子点 偏压 光谱响应 FWHM 中心波长 通过量 单峰 实验证明 光谱分辨率

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量子点红外光电探测器

19

作者 顾聚兴 《红外》 CAS 2005年第2期23-23,共1页

美国南加利福尼亚大学和得克萨斯大学的研究人员联合研制出一种用于8μm—12μm大气窗口的量子点光电探测器．经过致冷的量子点探测器的性能可与目前的量子阱红外光电探测器匹敌，但比HgCdTe本征探测器约低一个数量级，

关键词 量子阱红外光电探测器 量子点 本征 南加利福尼亚大学 得克萨斯大学 性能 个数 数量级

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PbS/并五苯场效应晶体管红外光电探测器 被引量：2

20

作者 杨丹 范荣华 +3 位作者 苗丽华 匡宝平 申笑颜 黄和 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2020年第1期165-169,共5页

合成了尺寸均匀、分散性好,且吸收峰在近红外光谱区的硫化铅(PbS)量子点(QDs),并将其作为红外光吸收源与易于成膜且电学性能优良的有机化合物并五苯(Pentacene)相结合,形成量子点/并五苯复合薄膜作为有源层,采用顶栅底接触型水平场效应... 合成了尺寸均匀、分散性好,且吸收峰在近红外光谱区的硫化铅(PbS)量子点(QDs),并将其作为红外光吸收源与易于成膜且电学性能优良的有机化合物并五苯(Pentacene)相结合,形成量子点/并五苯复合薄膜作为有源层,采用顶栅底接触型水平场效应晶体管(FET)结构制备了红外光电探测器Au(S,D)/PbS QDs/Pentacene/PMMA/Al(G)。测试了暗态和980 nm波长激光照射下器件的电学参数和探测参数;探究了器件中载流子的传输机制;得到了电学和探测性能优良的PbS量子点/并五苯复合薄膜FET红外光电探测器,在辐照度为0.1 mW/cm^2的红外激光照射下,器件的响应度达到49.4 mA/W,对应探测率为1.7×10^11 Jones。 展开更多

关键词 红外光电探测器 场效应晶体管 量子点 并五苯

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