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锑化物红外探测器国内外发展综述
被引量:
21
1
作者
吕衍秋
鲁星
+1 位作者
鲁正雄
李墨
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2020年第5期1-12,共12页
锑化物探测器是当前主要的红外探测器类型之一,主要包括InSb、InAsSb、InAlSb以及II类超晶格(T2SL)等红外探测器,覆盖红外短、中、长波。锑化物探测器在精确制导、机载光电、视觉增强、天文观测、气象卫星、火灾告警、人员搜救等军事和...
锑化物探测器是当前主要的红外探测器类型之一,主要包括InSb、InAsSb、InAlSb以及II类超晶格(T2SL)等红外探测器,覆盖红外短、中、长波。锑化物探测器在精确制导、机载光电、视觉增强、天文观测、气象卫星、火灾告警、人员搜救等军事和民用领域都有广泛应用。当前红外探测器已经全面进入第三代发展阶段,锑化物红外探测器也不断出现新技术、新特点和新应用。本文详细分析了锑化物红外探测器的国内外发展现状、工艺路线、技术特点等,并对锑化物红外探测器未来的发展趋势进行了预测。
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关键词
锑化物
探测器
红外
焦平面阵列
超晶格
INSB
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职称材料
InAs/InAsSb超晶格红外中/中波双色焦平面探测器研制
被引量:
1
2
作者
何英杰
彭震宇
+8 位作者
曹先存
朱旭波
李墨
陶飞
丁嘉欣
姚官生
张利学
王雯
吕衍秋
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期545-550,共6页
超晶格材料已经成为了第三代红外焦平面探测器的优选材料。双波段红外探测器能够通过对比两个波段内的光谱信息差异,对复杂的背景进行抑制,提高探测效果,在需求中尤为重要。本文开展了InAs/InAsSb超晶格中/中双色焦平面探测器设计及制...
超晶格材料已经成为了第三代红外焦平面探测器的优选材料。双波段红外探测器能够通过对比两个波段内的光谱信息差异,对复杂的背景进行抑制,提高探测效果,在需求中尤为重要。本文开展了InAs/InAsSb超晶格中/中双色焦平面探测器设计及制备技术研究,从器件设计、材料外延、芯片加工等方面展开研究,制备了中心距30μm的320×256 InAs/InAsSb二类超晶格中/中波双色焦平面探测器。器件短中波峰值探测率达到7.2×10^(11)cm·Hz^(1/2)W^(-1),中波峰值探测率为6.7×10^(11)cm·Hz^(1/2)W^(-1),短中波有效像元率为99.51%,中波为99.13%,获得了高质量的成像效果,实现中中双色探测。
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关键词
InAs/InAsSb
双色中/中波
焦平面
红外探测器
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职称材料
基于InSb的新型红外探测器材料(特邀)
被引量:
5
3
作者
司俊杰
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期71-89,共19页
InSb单晶是制备工作于中波红外大气窗口(3~5μm)光子型探测器的典型光电转换材料,采用该单晶材料所制备的InSb红外探测器以高性能、大规格像元阵列、高稳定性和相对低成本为特点,广泛应用于军用红外系统和高端民用红外系统领域。然而,I...
InSb单晶是制备工作于中波红外大气窗口(3~5μm)光子型探测器的典型光电转换材料,采用该单晶材料所制备的InSb红外探测器以高性能、大规格像元阵列、高稳定性和相对低成本为特点,广泛应用于军用红外系统和高端民用红外系统领域。然而,InSb红外探测器响应波长范围固定不可调节、响应仅限于短中波红外而对长波红外无响应、相对有限的载流子寿命制约器件高温工作性能等固有特点,限制了该型探测器在工程中的广泛应用。文中系统地介绍了基于InSb材料人们为改进上述不足所开展的新型材料及其光电响应方面的研究结果。这些材料主要包括:采用合金化方法改变InSb组分形成新型多元合金材料、采用量子结构形成新型低维探测材料。对于新型合金材料,介绍了材料的合金相图、带隙与合金组分的关系、带隙的温度关联特性,并给出采用该材料制备器件的典型光电性能;对于量子结构材料,介绍了材料的制备方法、带隙与量子尺寸的关系,以及采用该材料制备原型器件的典型光响应特性。最后,对新型InSb基红外探测材料与器件的发展趋势、关键问题、研究重点进行了探讨。
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关键词
锑化铟
红外探测
红外材料
多元合金
纳米材料
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职称材料
320×256 InAs/GaSb超晶格中/短波双色探测器组件研制
被引量:
2
4
作者
吕衍秋
彭震宇
+4 位作者
曹先存
何英杰
李墨
孟超
朱旭波
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020年第1期64-68,共5页
InAs/GaSb超晶格材料制备的新型红外器件在最近十几年得到了迅速发展。文中开展了InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色焦平面探测器组件研制,设计了中/短波双色叠层背靠背二极管芯片结构,用分子束外延技术生长出结构完整、表面平整、低缺陷...
InAs/GaSb超晶格材料制备的新型红外器件在最近十几年得到了迅速发展。文中开展了InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色焦平面探测器组件研制,设计了中/短波双色叠层背靠背二极管芯片结构,用分子束外延技术生长出结构完整、表面平整、低缺陷密度的PNP结构超晶格材料,制备出性能优良的320×256双色焦平面探测器组件,对探测器组件进行了测试分析。结果显示,在77 K下中波二极管RA值达到26.0 kΩ·cm^2,短波的RA值为562 kΩ·cm^2。光谱响应特性表明短波响应波段为1.7~3μm,中波为3~5μm,满足设计要求。双色峰值探测率达到中波3.12×10^11cm·Hz1/2W^-1,短波1.34×10^11cm·Hz1/2W^-1。响应非均匀性中波为9.9%,短波为9.7%。中波有效像元率为98.46%,短波为98.06%。
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关键词
INAS/GASB超晶格
双色
中短波
焦平面阵列
红外探测器
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职称材料
小像元InSb红外焦平面器件光电性能仿真
被引量:
2
5
作者
朱旭波
李墨
+1 位作者
何英杰
吕衍秋
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2022年第3期61-65,共5页
小像元是InSb红外焦平面器件制备的发展方向之一,但其会对器件的光电流响应和串音产生很大影响。因此使用Sentaurus TCAD软件建立了小像元InSb红外焦平面阵列器件的台面结器件模型、平面结器件模型和外延结构器件模型,采用背照射的3个...
小像元是InSb红外焦平面器件制备的发展方向之一,但其会对器件的光电流响应和串音产生很大影响。因此使用Sentaurus TCAD软件建立了小像元InSb红外焦平面阵列器件的台面结器件模型、平面结器件模型和外延结构器件模型,采用背照射的3个像素单元的InSb阵列器件仿真了3种器件结构的光电流响应和串音。结果表明,台面结器件和平面结器件可以通过减小器件厚度和增加结深的方法来增加光电流响应和减少串音;外延结构器件可以通过增加吸收层厚度和选择合适的掺杂浓度来改善光电流响应和串音。综合考虑工艺难度影响,对小像元InSb红外焦平面阵列器件,建议采用深离子注入的平面结结构和采用分子束外延制备的厚度和掺杂浓度可控的外延结构。
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关键词
INSB
小像元
红外探测器
电流响应率
串音
Sentaurus
TCAD
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职称材料
题名
锑化物红外探测器国内外发展综述
被引量:
21
1
作者
吕衍秋
鲁星
鲁正雄
李墨
机构
中国空空导弹
研究
院
空装驻洛阳地区第一军事代表室
红外
探测器
技术
航空科技重点实验室
河南省锑化物红外探测器工程技术研究中心
出处
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2020年第5期1-12,共12页
文摘
锑化物探测器是当前主要的红外探测器类型之一,主要包括InSb、InAsSb、InAlSb以及II类超晶格(T2SL)等红外探测器,覆盖红外短、中、长波。锑化物探测器在精确制导、机载光电、视觉增强、天文观测、气象卫星、火灾告警、人员搜救等军事和民用领域都有广泛应用。当前红外探测器已经全面进入第三代发展阶段,锑化物红外探测器也不断出现新技术、新特点和新应用。本文详细分析了锑化物红外探测器的国内外发展现状、工艺路线、技术特点等,并对锑化物红外探测器未来的发展趋势进行了预测。
关键词
锑化物
探测器
红外
焦平面阵列
超晶格
INSB
Keywords
antimonide
detector
infrared
FPA
superlattice
InSb
分类号
TJ765 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TN215 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
InAs/InAsSb超晶格红外中/中波双色焦平面探测器研制
被引量:
1
2
作者
何英杰
彭震宇
曹先存
朱旭波
李墨
陶飞
丁嘉欣
姚官生
张利学
王雯
吕衍秋
机构
中国空空导弹
研究
院
红外
探测器
技术
航空科技重点实验室
河南省锑化物红外探测器工程技术研究中心
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期545-550,共6页
基金
航空科学基金项目(20200024012002)。
文摘
超晶格材料已经成为了第三代红外焦平面探测器的优选材料。双波段红外探测器能够通过对比两个波段内的光谱信息差异,对复杂的背景进行抑制,提高探测效果,在需求中尤为重要。本文开展了InAs/InAsSb超晶格中/中双色焦平面探测器设计及制备技术研究,从器件设计、材料外延、芯片加工等方面展开研究,制备了中心距30μm的320×256 InAs/InAsSb二类超晶格中/中波双色焦平面探测器。器件短中波峰值探测率达到7.2×10^(11)cm·Hz^(1/2)W^(-1),中波峰值探测率为6.7×10^(11)cm·Hz^(1/2)W^(-1),短中波有效像元率为99.51%,中波为99.13%,获得了高质量的成像效果,实现中中双色探测。
关键词
InAs/InAsSb
双色中/中波
焦平面
红外探测器
Keywords
InAs/InAsSb
dual-color mid-mid-wavelength
focal plane arrays
infrared detector
分类号
TJ765 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
基于InSb的新型红外探测器材料(特邀)
被引量:
5
3
作者
司俊杰
机构
中国空空导弹
研究
院
红外
探测器
技术
航空科技重点实验室
河南省锑化物红外探测器工程技术研究中心
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期71-89,共19页
文摘
InSb单晶是制备工作于中波红外大气窗口(3~5μm)光子型探测器的典型光电转换材料,采用该单晶材料所制备的InSb红外探测器以高性能、大规格像元阵列、高稳定性和相对低成本为特点,广泛应用于军用红外系统和高端民用红外系统领域。然而,InSb红外探测器响应波长范围固定不可调节、响应仅限于短中波红外而对长波红外无响应、相对有限的载流子寿命制约器件高温工作性能等固有特点,限制了该型探测器在工程中的广泛应用。文中系统地介绍了基于InSb材料人们为改进上述不足所开展的新型材料及其光电响应方面的研究结果。这些材料主要包括:采用合金化方法改变InSb组分形成新型多元合金材料、采用量子结构形成新型低维探测材料。对于新型合金材料,介绍了材料的合金相图、带隙与合金组分的关系、带隙的温度关联特性,并给出采用该材料制备器件的典型光电性能;对于量子结构材料,介绍了材料的制备方法、带隙与量子尺寸的关系,以及采用该材料制备原型器件的典型光响应特性。最后,对新型InSb基红外探测材料与器件的发展趋势、关键问题、研究重点进行了探讨。
关键词
锑化铟
红外探测
红外材料
多元合金
纳米材料
Keywords
indium antimonide
infrared detection
infrared material
multicomponent alloy
nanometer material
分类号
TN215 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
320×256 InAs/GaSb超晶格中/短波双色探测器组件研制
被引量:
2
4
作者
吕衍秋
彭震宇
曹先存
何英杰
李墨
孟超
朱旭波
机构
中国空空导弹
研究
院
红外
探测器
技术
航空科技重点实验室
河南省锑化物红外探测器工程技术研究中心
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020年第1期64-68,共5页
文摘
InAs/GaSb超晶格材料制备的新型红外器件在最近十几年得到了迅速发展。文中开展了InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色焦平面探测器组件研制,设计了中/短波双色叠层背靠背二极管芯片结构,用分子束外延技术生长出结构完整、表面平整、低缺陷密度的PNP结构超晶格材料,制备出性能优良的320×256双色焦平面探测器组件,对探测器组件进行了测试分析。结果显示,在77 K下中波二极管RA值达到26.0 kΩ·cm^2,短波的RA值为562 kΩ·cm^2。光谱响应特性表明短波响应波段为1.7~3μm,中波为3~5μm,满足设计要求。双色峰值探测率达到中波3.12×10^11cm·Hz1/2W^-1,短波1.34×10^11cm·Hz1/2W^-1。响应非均匀性中波为9.9%,短波为9.7%。中波有效像元率为98.46%,短波为98.06%。
关键词
INAS/GASB超晶格
双色
中短波
焦平面阵列
红外探测器
Keywords
InAs/GaSb superlattice
dual-color
mid-/short-wavelength
FPAs
infrared detector
分类号
TN215 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
小像元InSb红外焦平面器件光电性能仿真
被引量:
2
5
作者
朱旭波
李墨
何英杰
吕衍秋
机构
中国空空导弹
研究
院
红外
探测器
技术
航空科技重点实验室
河南省锑化物红外探测器工程技术研究中心
出处
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2022年第3期61-65,共5页
基金
航空科学基金项目(201924012003)。
文摘
小像元是InSb红外焦平面器件制备的发展方向之一,但其会对器件的光电流响应和串音产生很大影响。因此使用Sentaurus TCAD软件建立了小像元InSb红外焦平面阵列器件的台面结器件模型、平面结器件模型和外延结构器件模型,采用背照射的3个像素单元的InSb阵列器件仿真了3种器件结构的光电流响应和串音。结果表明,台面结器件和平面结器件可以通过减小器件厚度和增加结深的方法来增加光电流响应和减少串音;外延结构器件可以通过增加吸收层厚度和选择合适的掺杂浓度来改善光电流响应和串音。综合考虑工艺难度影响,对小像元InSb红外焦平面阵列器件,建议采用深离子注入的平面结结构和采用分子束外延制备的厚度和掺杂浓度可控的外延结构。
关键词
INSB
小像元
红外探测器
电流响应率
串音
Sentaurus
TCAD
Keywords
InSb
small-pixel
infrared detector
photocurrent response
crosstalk
Sentaurus TCAD
分类号
TJ760.1 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TN215 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
锑化物红外探测器国内外发展综述
吕衍秋
鲁星
鲁正雄
李墨
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2020
21
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职称材料
2
InAs/InAsSb超晶格红外中/中波双色焦平面探测器研制
何英杰
彭震宇
曹先存
朱旭波
李墨
陶飞
丁嘉欣
姚官生
张利学
王雯
吕衍秋
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
3
基于InSb的新型红外探测器材料(特邀)
司俊杰
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022
5
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职称材料
4
320×256 InAs/GaSb超晶格中/短波双色探测器组件研制
吕衍秋
彭震宇
曹先存
何英杰
李墨
孟超
朱旭波
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
5
小像元InSb红外焦平面器件光电性能仿真
朱旭波
李墨
何英杰
吕衍秋
《航空兵器》
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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