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γ辐照导致中波碲镉汞光伏器件暗电流退化的机理研究

王志铭 周东 郭旗 李豫东 文林 马林东 张翔 蔡毓龙 刘炳凯

王志铭, 周东, 郭旗, 李豫东, 文林, 马林东, 张翔, 蔡毓龙, 刘炳凯. γ辐照导致中波碲镉汞光伏器件暗电流退化的机理研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(9): 916001-0916001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0916001
引用本文: 王志铭, 周东, 郭旗, 李豫东, 文林, 马林东, 张翔, 蔡毓龙, 刘炳凯. γ辐照导致中波碲镉汞光伏器件暗电流退化的机理研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(9): 916001-0916001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0916001
Wang Zhiming, Zhou Dong, Guo Qi, Li Yudong, Wen Lin, Ma Lindong, Zhang Xiang, Cai Yulong, Liu Bingkai. Study on the mechanism of dark current degradation of HgCdTe photovoltaic devices induced by γ-irradiation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(9): 916001-0916001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0916001
Citation: Wang Zhiming, Zhou Dong, Guo Qi, Li Yudong, Wen Lin, Ma Lindong, Zhang Xiang, Cai Yulong, Liu Bingkai. Study on the mechanism of dark current degradation of HgCdTe photovoltaic devices induced by γ-irradiation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(9): 916001-0916001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0916001

γ辐照导致中波碲镉汞光伏器件暗电流退化的机理研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0916001
基金项目: 

国家自然科学基金(61704190,61640401);中国科学院西部之光项目(2016-QNXZ-B-8);国家自然科学基金面上项目(11675259)

详细信息
    作者简介:

    王志铭(1994-),男,硕士生,主要从事光电器件辐射效应方面的研究。Email:wangzhiming16@mails.ucas.edu.cn

  • 中图分类号: TN386.5

Study on the mechanism of dark current degradation of HgCdTe photovoltaic devices induced by γ-irradiation

  • 摘要: 针对红外探测器在空间应用中受到高能粒子辐照后暗电流退化的问题,开展射线对中波碲镉汞(HgCdTe)光伏器件暗电流影响的研究。在室温和77 K温度下,利用60Co-射线对HgCdTe器件进行辐照试验,辐照试验结束后对低温辐照器件进行77 K低温退火和室温退火。通过比较辐照前后和退火后器件的I-V特性、R-V特性和零偏动态电阻R0参数,分析了辐照对HgCdTe器件暗电流的影响机制。试验结果表明:在总剂量为7 Mrad(Si)照条件下,器件暗电流未出现明显的退化;在77 K温度辐照条件下,器件暗电流随着总剂量的增加而增加,且暗电流退化幅度与辐照过程中的偏置有关。研究表明暗电流的退化源于辐照在器件中造成电离损伤,导致器件HgCdTe化层中的界面态和空穴陷阱电荷密度增加。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-05
  • 修回日期:  2019-05-10
  • 刊出日期:  2019-09-25

γ辐照导致中波碲镉汞光伏器件暗电流退化的机理研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0916001
    作者简介:

    王志铭(1994-),男,硕士生,主要从事光电器件辐射效应方面的研究。Email:wangzhiming16@mails.ucas.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61704190,61640401);中国科学院西部之光项目(2016-QNXZ-B-8);国家自然科学基金面上项目(11675259)

  • 中图分类号: TN386.5

摘要: 针对红外探测器在空间应用中受到高能粒子辐照后暗电流退化的问题,开展射线对中波碲镉汞(HgCdTe)光伏器件暗电流影响的研究。在室温和77 K温度下,利用60Co-射线对HgCdTe器件进行辐照试验,辐照试验结束后对低温辐照器件进行77 K低温退火和室温退火。通过比较辐照前后和退火后器件的I-V特性、R-V特性和零偏动态电阻R0参数,分析了辐照对HgCdTe器件暗电流的影响机制。试验结果表明:在总剂量为7 Mrad(Si)照条件下,器件暗电流未出现明显的退化;在77 K温度辐照条件下,器件暗电流随着总剂量的增加而增加,且暗电流退化幅度与辐照过程中的偏置有关。研究表明暗电流的退化源于辐照在器件中造成电离损伤,导致器件HgCdTe化层中的界面态和空穴陷阱电荷密度增加。

English Abstract

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