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期刊信息/Journal information
红外与毫米波学报
中国光学学会 中国科学院上海技术物理所
红外与毫米波学报

中国光学学会 中国科学院上海技术物理所

褚君浩

双月刊

1001-9014

jimw@mail.sitp.ac.cn

021-25051553

200083

上海市玉田路500号

红外与毫米波学报/Journal Journal of Infrared and Millimeter WavesCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊是国内红外与毫米波科学技术领域唯一的学报类刊物，着重反映该领域的最新研究成果和技术进展，是中国与国际红外与毫米波学界交流最新研究成果的平台。主要报道该领域的新概念、新成果、新进展。读者对象为国内外红外与毫米波领域的科研人员、工程技术人员及高等院校师生、研究生等。
正式出版
收录年代

    室温下高探测效率InGaAsP/InP单光子雪崩二极管

    祁雨菲王文娟孙京华武文...
    1-6页
    查看更多>>摘要：描述了一种高性能平面InGaAsP/InP单光子雪崩二极管(SPAD),该二极管具有单独的吸收、分级、电荷和倍增(SAGCM)异质结构.通过电场调节和缺陷控制,SPAD在293 K的门控模式下工作,光子探测效率(PDE)为70%,暗计数率(DCR)为14.93 kHz,后脉冲概率(APP)为0.89%.此外,在死区时间为200 ns的主动淬灭模式下工作时,室温下实现了12.49%的PDE和72.29 kHz的DCR.

    单光子雪崩二极管暗计数率光子探测效率后脉冲概率

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    非均匀GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器材料表征和器件性能研究

    苏家平周孝好唐舟范柳燕...
    7-14页
    查看更多>>摘要：本文利用分子束外延(MBE)技术成功生长了GaAs/AlGaAs 非均匀量子阱红外探测器材料,并对相关微结构作了细致表征.分析比较了非均匀量子阱结构和常规量子阱红外探测器性能差异,并对比研究了不同势阱宽度下非均匀量子阱红外探测器的性能变化.通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)结合能谱仪(EDS)对非均匀量子阱红外探测器材料微结构进行了分析,并利用二次离子质谱仪(SIMS)对非均匀势阱掺杂进行了表征.结果表明,该量子阱外延材料晶体质量很好,量子阱结构和掺杂浓度也与设计值符合较好.对于非均匀量子阱红外探测器,通过改变每个阱的掺杂浓度和势垒宽度,可以改变量子阱电场分布,而与传统的均匀量子阱红外探测器相比,其暗电流显著下降(约一个数量级).在不同阱宽下,非均匀量子阱的跃迁模式发生改变,束缚态到准束缚态跃迁模式下(B-QB)的器件具有较高的黑体响应率以及较低的暗电流.

    非均匀量子阱高分辨电镜二次离子质谱暗电流

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    InAs/GaSb Ⅱ类超晶格材料的Si离子注入研究

    何苗周易应翔霄梁钊铭...
    15-22页
    查看更多>>摘要：Ⅱ类超晶格红外探测器一般通过台面结实现对红外辐射的探测,而通过离子注入实现横向PN结,一方面材料外延工艺简单,同时可以利用超晶格材料横向扩散长度远高于纵向的优势改善光生载流子的输运,且易于制作高密度平面型阵列.本文利用多种材料表征技术,研究了不同能量的Si离子注入以及退火前后对InAs/GaSb Ⅱ类超晶格材料性能的影响.研究通过Si离子注入,外延材料由P型变为N型,超晶格材料中产生了垂直方向的拉伸应变,晶格常数变大,且失配度随着注入能量的增大而增大,注入前失配度为-0.012%,当注入能量到200 keV时,失配度达到0.072%,超晶格部分弛豫,弛豫程度为14%,而在300 ℃ 60 s退火后,超晶格恢复完全应变状态,且晶格常数变小,这种张应变是退火引起的Ga-In相互扩散以及Si替位导致的晶格收缩而造成的.

    InAs/GaSbⅡ类超晶格离子注入平面结退火HRXRD

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    通过成结模拟器研究n+-n--p碲镉汞高温探测器

    林加木周松敏王溪甘志凯...
    23-28页
    查看更多>>摘要：第三代红外探测器发展的一个重要方向是高工作温度探测器.对于碲镉汞n-on-p探测器而言,n+-n--p结构以及良好的钝化工艺能够有效的抑制暗电流的产生,从而在高工作温度条件下获得较好的探测器性能.基于自行开发的成结模拟器,对n+-n--p结构地高温器件进行了工艺仿真和器件仿真,获得成结过程的制备参数,并结合抑制表面漏电的组分梯度钝化工艺,将高工作温度下的暗电流抑制至理论极限,研制出可以在更高温度工作下的碲镉汞n-on-p红外焦平面探测器.经测试,中波n-on-p红外焦平面器件在不同工作温度下性能优异,在80 K工作温度下噪声等效温差(NETD)达到了6.1 mK,有效像元率为99.96%;而在150 K工作温度下噪声等效温差(NETD)为11.0 mK,有效像元率为99.50%,达到了同类器件的理论极限.

    碲镉汞n+-n--p高工作温度红外焦平面

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    不同生长条件对CdTe/GaAs外延薄膜表面形貌和光学性质的影响

    朱辰玮刘欣扬巫艳左鑫荣...
    29-35页
    查看更多>>摘要：本文利用分子束外延技术在GaAs(211)B衬底上外延CdTe(211)薄膜,系统研究不同工艺条件对CdTe 外延薄膜的表面形貌和光学性质的影响.研究表明,在一定的生长温度下,在Te气氛下生长CdTe薄膜,增加CdTe:Te的束流比,可显著降低CdTe表面金字塔缺陷的尺寸和密度,当CdTe 和Te束流比为6.5时,金字塔缺陷几乎消失,材料的表面平整度显著改善,X射线衍射(XRD)也表明CdTe晶体质量显著提高.进一步的拉曼光谱表明,随着CdTe和Te束流比的增加,Te的A1峰减弱,CdTe LO和TO声子峰强度比增强.低温光致发光光谱(PL)研究也表明随着CdTe和Te束流比的增加,Cd空位的减少可以使与杂质能级相关的深能级区域的峰强降低,与此同时和晶体质量相关的自由激子峰半峰全宽减少,材料的光学质量明显改善.该研究为探索CdTe/GaAs外延材料的理想的工艺窗口以及相关机理,并为进一步以此为缓冲层外延高质量HgCdTe材料提供基础.

    CdTe分子束外延表面缺陷拉曼光谱荧光光谱

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    10μm 1280×1024 HgCdTe中波红外焦平面阵列探测性能提升

    谭必松毛剑宏陈殊璇李伟伟...
    36-43页
    查看更多>>摘要：对像元尺寸为10 µm的1280×1024碲镉汞(HgCdTe)中波红外焦平面阵列的制备技术和性能进行了研究.通过B+注入制备小尺寸n-on-p平面结;采用高平整度HgCdTe外延材料和高精度的倒焊互连技术,实现高的电学连通率;采用多段温度填胶固化和边缘刻蚀工艺减轻HgCdTe器件和读出集成电路(ROICs)之间的热失配,从而降低焦平面器件失效率.在85 K焦平面工作温度下,研制探测器的光谱响应范围为3.67 µm至4.88 µm,有效像元率高达99.95%,并且探测器组件像元的平均噪声等效温差(NETD)和暗电流密度的平均值分别小于16 mK和2.1×10-8 A/cm2.与像元尺寸为15 µm的探测器相比,10 µm的1280×1024中波红外探测器可获取更加精细的图像,具有更远的识别距离.目前,该技术已成功转移到浙江珏芯微电子有限公司(ZJM)的HgCdTe红外探测器产线.

    红外探测器碲镉汞1K×1K红外焦平面阵列n-on-p

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    γ辐照对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器性能的影响

    孙京华王文娟诸毅诚郭子路...
    44-51页
    查看更多>>摘要：对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器(SPADs)进行了总剂量为10 krad(Si)和20 krad(Si)的γ辐照,并进行了原位和移位测试.辐照后,暗电流和暗计数率有轻微的下降,而探测效率和后脉冲概率基本不变.经过一定时间的室温退火后,这些退化基本恢复,这表明瞬态电离损伤在γ辐照对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器的损伤中占主导地位.

    γ辐照InGaAsP/InP单光子雪崩探测器单光子性能

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    片上红外偏振探测研究进展

    甄玉冉邓杰布勇浩代旭...
    52-62页
    查看更多>>摘要：偏振是光的固有自由度,偏振探测提供了光强和波长之外的更多丰富信息.红外偏振探测器在成像、通信、遥感和宇宙学等众多应用中发挥着至关重要的作用.然而,传统的偏振检测系统体积庞大、系统复杂,阻碍了偏振探测的小型化和集成化.近来,片上红外偏振探测器的发展引起了广泛的研究兴趣.本文将重点介绍片上红外偏振探测器的两个前沿研究领域:偏振敏感材料和偏振选择性光耦合结构集成的红外偏振探测器,主要讨论片上红外偏振探测器的研究现状以及未来的挑战和机遇.

    红外偏振探测器各向异性材料拓扑材料手性钙钛矿偏振选择性光学耦合结构

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    MBE脱氧条件与InGaAs/InP APD性能的相关性

    郭子路王文娟曲会丹范柳燕...
    63-69页
    查看更多>>摘要：InP基InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)对近红外光具有高敏感度,使其成为微弱信号和单光子探测的理想光电器件.然而随着先进器件结构越来越复杂,厚度尺寸从量子点到几微米不等,性能越来越受材料中晶格缺陷的影响和工艺条件的制约.采用固态源分子束外延(MBE)技术分别在As和P气氛保护下对InP衬底进行脱氧处理并外延生长晶格匹配的In0.53Ga0.47As薄膜和APD结构材料.实验结果表明,As脱氧在MBE材料质量方面比P脱氧具有明显的优势,可获得陡直明锐的异质结界面,降低载流子浓度,提高霍尔迁移率,延长少子寿命,并抑制器件中点缺陷或杂质缺陷引起的暗电流.因此,As脱氧可以有效提高MBE材料的质量,这项工作优化了InP衬底InGaAs/InP外延生长参数和器件制造条件.

    分子束外延P/As切换异质界面扩散InGaAs/InP雪崩光电二极管

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    基于CMOS的高响应度太赫兹探测器线阵

    白雪张子宇徐雷钧赵心可...
    70-78页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种基于 CMOS 0.18 µm工艺的改进型高响应度太赫兹探测器线阵,各探测像素单元由高增益片上天线、高耦合度差分自混频功率探测电路和集成电压放大器组成.其中,差分探测电路利用源极差分驱动场效应管的交叉耦合电容,将太赫兹差分信号耦合至场效应管的栅极与源极,增强场效应管沟道内自混频太赫兹信号的强度,实现高响应度.其次,该探测器配备高增益片上环形差分天线与集成电压放大器,可有效放大混频后的信号,进而提高系统信噪比,最终达到增强探测器响应度的目的.探测器1×3线阵系统充分利用CMOS工艺多层结构的特点,将电压放大器布置在天线地平面下方,提高了芯片面积的利用率,有效降低了制作成本,整个系统的面积为0.5 mm2.测试结果表明,当场效应管的栅极偏置为0.42 V时,该探测系统对0.3 THz辐射信号的电压响应度(Rv)最大可达到43.8 kV/W,对应的最小噪声等效功率(NEP)为20.5 pW/Hz1/2.动态测试结果显示该探测器可对不同材质的隔挡物进行区分.

    互补金属氧化物半导体太赫兹探测器宽带天线高响应度

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