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分子束外延InAlSb红外探测器光电性能的温度效应

陈刚 李墨 吕衍秋 朱旭波 曹先存

陈刚, 李墨, 吕衍秋, 朱旭波, 曹先存. 分子束外延InAlSb红外探测器光电性能的温度效应[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1204003-1204003(5). doi: 10.3788/IRLA201746.1204003
引用本文: 陈刚, 李墨, 吕衍秋, 朱旭波, 曹先存. 分子束外延InAlSb红外探测器光电性能的温度效应[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1204003-1204003(5). doi: 10.3788/IRLA201746.1204003
Chen Gang, Li Mo, Lv Yanqiu, Zhu Xubo, Cao Xiancun. Temperature effect of InAlSb infrared detectors on photoelectric properties by molecular beam epitaxy[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(12): 1204003-1204003(5). doi: 10.3788/IRLA201746.1204003
Citation: Chen Gang, Li Mo, Lv Yanqiu, Zhu Xubo, Cao Xiancun. Temperature effect of InAlSb infrared detectors on photoelectric properties by molecular beam epitaxy[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(12): 1204003-1204003(5). doi: 10.3788/IRLA201746.1204003

分子束外延InAlSb红外探测器光电性能的温度效应

doi: 10.3788/IRLA201746.1204003
基金项目: 

国家国际科技合作专项项目(2014DFR50790)

详细信息
    作者简介:

    陈刚(1989-),男,硕士,主要从事红外探测器方面的研究。Email:chgang1027@163.com

  • 中图分类号: TN213

Temperature effect of InAlSb infrared detectors on photoelectric properties by molecular beam epitaxy

  • 摘要: 采用分子束外延生长方法在InSb (100)衬底上生长p+-p+-n-n+势垒型结构的In1-xAlxSb外延层。运用X射线衍射对材料的晶体质量及Al组分进行测试和表征,InAlSb外延层的半峰宽为0.05,表明外延材料的单晶性能良好,并通过布拉格方程和维戈定律计算出Al组分为2.5%。然后将外延材料制备成多元红外探测并测得77~210 K下的光谱响应曲线,实验发现探测器的截止波长从77 K时的4.48 m增加至210 K时的4.95 m。通过数据拟合得出In0.975Al0.025Sb禁带宽度的Varshni关系式以及其参数Eg(0)、和的值分别为0.238 6 eV,2.8710-4 eV/K,166.9 K。经I-V测试发现,在110 K,-0.1 V偏压下,器件的暗电流密度低至1.0910-5 A/cm-2,阻抗为1.40104 cm2,相当于77 K下InSb探测器的性能。同时分析了温度对器件不同类型的暗电流的影响程度,并得到器件的扩散电流与产生-复合电流的转变温度约为120 K。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-05
  • 修回日期:  2017-05-03
  • 刊出日期:  2017-12-25

分子束外延InAlSb红外探测器光电性能的温度效应

doi: 10.3788/IRLA201746.1204003
    作者简介:

    陈刚(1989-),男,硕士,主要从事红外探测器方面的研究。Email:chgang1027@163.com

基金项目:

国家国际科技合作专项项目(2014DFR50790)

  • 中图分类号: TN213

摘要: 采用分子束外延生长方法在InSb (100)衬底上生长p+-p+-n-n+势垒型结构的In1-xAlxSb外延层。运用X射线衍射对材料的晶体质量及Al组分进行测试和表征,InAlSb外延层的半峰宽为0.05,表明外延材料的单晶性能良好,并通过布拉格方程和维戈定律计算出Al组分为2.5%。然后将外延材料制备成多元红外探测并测得77~210 K下的光谱响应曲线,实验发现探测器的截止波长从77 K时的4.48 m增加至210 K时的4.95 m。通过数据拟合得出In0.975Al0.025Sb禁带宽度的Varshni关系式以及其参数Eg(0)、和的值分别为0.238 6 eV,2.8710-4 eV/K,166.9 K。经I-V测试发现,在110 K,-0.1 V偏压下,器件的暗电流密度低至1.0910-5 A/cm-2,阻抗为1.40104 cm2,相当于77 K下InSb探测器的性能。同时分析了温度对器件不同类型的暗电流的影响程度,并得到器件的扩散电流与产生-复合电流的转变温度约为120 K。

English Abstract

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