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长波(8-12μm)和双色红外探测器在军事和民事领域有着重要应用。本论文工作针对InAs/GaSbⅡ类超晶格长波及双色长波/甚长波红外探测器开展了研究。取得的成果如下: 1、利用分子束外延技术生长出了质量极高的两种不同界面类型的InAs/GaSbⅡ类超晶格长波红外探测器材料,其中InSb型界面超晶格材料XRD-1级卫星峰的半高宽为24弧秒,而混合型界面材料仅为17弧秒,是目前报道的世界最好水平。 2、成功研制长波InAs/GaSbⅡ类超晶格红外探测器器件。77K温度下,探测器50%截止波长为9.6μm,光响应极大值为7.7μm,对应的响应率为3.2A/W,探测率为6×1010cmHz1/2/W。 3、根据红外荧光、光响应强度及动态电阻与偏压的关系,提出具有InSb型界面的探测器优于具有混合型界面探测器的物理原因是混合型界面存在As-Ga反位缺陷。 4、成功研制出通过改变偏压极性实现双色探测的窄带型长波/甚长波InAs/GaSbⅡ类超晶格红外探测器。此器件在偏压小于0VB寸,在长波区工作;在偏压大于40mV时,在甚长波工作。具体来说,在-0.1V偏压时,器件光响应50%截止波长为10μm;而在偏压为40mV时,器件50%截止波长为16μm。对于长波光响应,δλ/λ为44%,对于甚长波响应,δλ/λ为46%。甚长波对长波的串扰为9.9%,长波对甚长波的串扰为11.8%。