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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。
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    1 280×1 024元InAs/GaSb Ⅱ类超晶格中/中波双色红外焦平面探测器

    白治中黄敏徐志成周易...
    437-441页
    查看更多>>摘要：本文报道了1 280×1 024元InAs/GaSb Ⅱ 类超晶格中/中波双色红外焦平面阵列探测器的研究结果.探测器采用PN-NP叠层双色外延结构,信号提取采用叠层双色结构和顺序读出方式.运用分子束外延技术在GaSb 衬底上生长超晶格材料,双波段红外吸收区的超晶格周期结构分别为中波1:6 ML InAs/7 ML GaSb和中波2:9 ML InAs/7 ML GaSb.焦平面阵列像元中心距为12 μm.在80 K 时测试,器件双波段的工作谱段为中波1:3～4 μm,中波2:3.8～5.2 μm.中波1器件平均峰值探测率达到6.32×1011 cm·Hz1/2W-1,中波2器件平均峰值探测率达到2.84×1011 cm·Hz1/2W-1.红外焦平面偏压调节成像测试得到清晰的双波段成像.本文是国内首次报道1 280×1 024规模InAs/GaSb Ⅱ类超晶格中/中波双色红外焦平面探测器.

    焦平面InAs/GaSb超晶格双色

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    基于氮化硅微腔的2 μm波段孤子光梳研究

    程如敏孙嘉浩吴加贵郭登极...
    442-449页
    查看更多>>摘要：本文研究了氮化硅微腔在2 μm波段的光学频率梳产生.通过几何设计对氮化硅波导进行色散调控,选取合适的总线波导尺寸,从热吸收理论出发,讨论氮化硅微腔不同调制频率下的热折射噪声.以非线性薛定谔方程为基础模型,研究不同色散作用下的腔体演变过程.数值结果表明,氮化硅在2 μm波段能够更清晰地观察系统的滞后状态转变,即系统向稳定域转变过程的弛豫振荡现象,同时在高阶色散的作用下,腔体能够更快地向稳态孤子转变,这为研究呼吸孤子提供了方案.

    光学频率梳色散调控热折射噪声呼吸孤子

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    基于AlAsSb/InAsSb超晶格势垒的InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格nBn中波红外探测器

    单一凡吴东海谢若愚周文广...
    450-456页
    查看更多>>摘要：InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格避免了InAs/GaSb Ⅱ类超晶格中与Ga原子相关的缺陷复合中心,具有更高的少数载流子寿命,在高工作温度中波红外探测器制备方面有着良好的应用前景.少数载流子单极势垒结构通常被用来抑制探测器暗电流,如nBn结构探测器.在InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格nBn中波红外光电探测器中,势垒层常采用AlAsSb等多元合金材料,阻挡多数载流子的输运.然而,势垒层与吸收层存在的价带偏移(VBO)使得光电流往往需要在大偏压下饱和,从而增大了探测器暗电流.本文设计了一种AlAsSb/InAsSb超晶格势垒,旨在消除VBO并降低量子效率对偏压的依赖性.研究结果显示,150 K下,设计制备的nBn光电探测器的50%截止波长为4.5 μm,探测器光响应在-50 mV的小反向偏压下达到了饱和,3.82 μm处的峰值响应度为1.82 A/W,对应量子效率为58.8%.在150 K和-50 mV偏压下,探测器的暗电流密度为2.01×10-5 A/cm2,计算得到在3.82 μm的峰值探测率为6.47×1011 cm·Hz1/2/W.

    InAs/InAsSbⅡ类超晶格AlAsSb/InAsSb势垒中波红外势垒探测器

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    基于InAs/GaAsSb超晶格的中红外波导探测器结构设计

    裴金狄柴旭良王昱彭周易...
    457-463页
    查看更多>>摘要：在近红外领域,已经利用片上波导和谐振器实现了分子的光谱检测.然而在中红外波段,许多传感器仍使用芯片外光源和探测器,这限制了化学传感芯片的集成度和灵敏度.本文设计了一种 InAs/GaAsSb 超晶格中红外波导集成探测器,采用 GaAsSb 作为中红外波导,波导层和 InAs/GaAsSb 超晶格吸收层之间采用倏逝波耦合方式,可以实现低损耗和高响应度的中红外光探测.对器件的光电特性进行了模拟,着重分析了InAs/GaAsSb 超晶格光电探测器与 GaAsSb 波导集成的影响因素,得到了吸收区的最优厚度和长度.当吸收区的厚度为0.3 μm、长度为50 μm时,噪声等效功率最低,量子效率可以达到68.9%.基于Ⅲ-Ⅴ族材料的波导探测器更容易集成中红外光源,实现中红外的片上集成光电检测芯片.

    InAs/GaAsSb超晶格波导探测器倏逝波耦合GaAsSb波导

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    宽波段响应硅雪崩光电探测器研究

    彭红玲卫家奇宋春旭王天财...
    464-471页
    查看更多>>摘要：本文基于目前对宽波段探测器的应用需求,设计了一种在250～1 100 nm范围有较高响应的硅雪崩光电探测器(Si APD),不需要拼接即可实现紫外-可见-近红外波段光的高效探测.分别对硅的紫外增强和(近)红外增强进行了分析,在此基础上,为获得宽波段响应Si APD,对器件结构进行模拟设计,采用光背入射等方式,提高短波吸收,同时保证近红外吸收.模拟优化的Si APD器件峰值波长940 nm左右,在250 nm和1 100 nm处响应光电流均超过峰值的15%,这种结构的器件适用于多光谱及未来高精度探测等应用领域.

    硅雪崩光电探测器宽波段响应探测器紫外增强近红外增强

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    PBn单极势垒型InAsSb光电探测器p型掺杂研究

    张健常超李红福石玉娜...
    472-478页
    查看更多>>摘要：在GaSb衬底上外延生长晶格匹配的XBn结构InAsSb具有高晶体质量,在高工作温度(HOT)下能够实现极低的暗电流.该结构具有优越的性能,在阻挡多数载流子的同时,不影响空穴传输.为了进一步探索XBn单极势垒结构的能带和载流子输运机理,系统地研究了掺杂对PBn结构InAsSb光电探测器的暗电流、光电流和隧穿特性的影响.制备了三个高质量InAsSb样品,吸收层(AL)均为非故意掺杂(UID),对接触层(CL)和势垒层(BL)进行不同浓度的p型掺杂.随着CL中p型掺杂浓度的增加,器件的开启偏压变大,而BL中的p型掺杂会导致隧穿效应发生在更低的偏置电压下.对于BL非故意掺杂的样品,表现出极低的暗电流,仅为5×10-6 A/cm2.该样品的器件光电流特性可以通过背靠背二极管模型拟合,揭示了BL两侧存在两个反向的空间电荷区.

    铟砷锑PBnp型掺杂暗电流

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    单片集成式中波碲镉汞偏振焦平面阵列

    陈泽基黄佑文浦恩祥肖徽山...
    479-489页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种中波640×512(25 μm)的碲镉汞偏振焦平面阵列.从线栅结构优化和串扰抑制的层面,对微偏振片阵列进行了精心设计;探索了一种低损伤的片上制备工艺,经验证,该工艺与碲镉汞器件兼容良好.在完成微偏振片阵列的片上集成后,NETD仍能保持在9.5 mK以下.进一步地,为揭示主导消光比的潜在作用机制,设计了特殊的微偏振片阵列排布方式,从实验上证明了串扰效应是影响消光比的主要来源.将像元边缘的遮挡区域扩展至4 μm宽,能够将来自相邻像元的串扰率有效降低至大约2%,并实现在17.32～27.41之间的优良消光比.

    红外物理红外偏振焦平面阵列单片集成碲镉汞消光比

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    主成分分析及聚类方法在碲镉汞晶片参数判别中的应用研究

    吴佳昊乔辉李向阳
    490-496页
    查看更多>>摘要：基于主成分分析和聚类方法提出了一种碲镉汞晶片参数筛选方法,建立了对碲镉汞晶片参数进行筛选的数据模型,模型中通过对初始晶片数据进行清洗和分析,利用主成分分析(PCA)降维法和基于密度的聚类算法(DBSCAN),确定了晶片数据中最密集的区域.同时利用流片后得到高性能芯片的优质碲镉汞晶片参数拟合边界椭圆曲线,并将其作为优质晶片的判断标准,能够根据输入的晶片电学和光学参数生成晶片评级,得到了大于90%的覆盖率.

    碲镉汞晶片筛选主成分分析聚类

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    8.5 μm高性能长波红外量子级联激光器的光学腔面镀膜研究

    马源林羽喆万晨杨王紫纤...
    497-502页
    查看更多>>摘要：通过研究和优化长波红外量子级联激光器(LWIR QCLs)的光学腔面增透(AR)膜,可提高器件的输出性能.与Al2O3膜系相比,Y2O3 AR膜表现出更高的腔面光学灾变(COMD)水平,两种膜系的光学腔面镀膜均无光束转向效应.对激射波长为8.5 μm的3 mm腔长、9.5 μm脊宽掩埋异质结(BH)LWIR QCL使用Y2O3膜系的金属高反(HR)膜和反射率约0.2%的AR膜,在298 K下获得了2.19 W的最高脉冲峰值功率,较未镀膜器件提高149%.对于连续波(CW)操作,通过优化Y2O3 AR膜的反射率,最高输出功率达到0.73 W,较未镀膜器件提高91%.

    量子级联激光器长波红外光学腔面镀膜腔面光学灾变

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    毫米波功率应用研究进展(特邀)

    鲁钝傅文杰Mikhail Glyavin唐相伟...
    503-519页
    查看更多>>摘要：微波功率应用是一种直接利用微波的功率和能量与物质互作用的应用.近年来,随着毫米波功率源技术的发展,微波功率应用逐渐向毫米波频段发展.由于毫米波波长较短,在功率应用中展现出诸多独特特性,并发展出一系列独特应用.本文对毫米波在物理科学、材料科学、生物医学等领域的研究工作进行了评述,主要包括聚变等离子体加热与诊断、材料加工与分析、生物效应应用等,对目前研究和发展中的主要瓶颈问题进行了介绍,并对未来发展进行了展望.

    真空电子器件毫米波功率应用聚变等离子体材料加工与分析生物效应研究进展

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