留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

320×256 InAs/GaSb超晶格中/短波双色探测器组件研制

吕衍秋 彭震宇 曹先存 何英杰 李墨 孟超 朱旭波

吕衍秋, 彭震宇, 曹先存, 何英杰, 李墨, 孟超, 朱旭波. 320×256 InAs/GaSb超晶格中/短波双色探测器组件研制[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103007-0103007(5). doi: 10.3788/IRLA202049.0103007
引用本文: 吕衍秋, 彭震宇, 曹先存, 何英杰, 李墨, 孟超, 朱旭波. 320×256 InAs/GaSb超晶格中/短波双色探测器组件研制[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103007-0103007(5). doi: 10.3788/IRLA202049.0103007
Lv Yanqiu, Peng Zhenyu, Cao Xiancun, He Yingjie, Li Mo, Meng Chao, Zhu Xubo. 320×256 mid-/short-wavelength dual-color infrared detector based on InAs/GaSb superlattice[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(1): 0103007-0103007(5). doi: 10.3788/IRLA202049.0103007
Citation: Lv Yanqiu, Peng Zhenyu, Cao Xiancun, He Yingjie, Li Mo, Meng Chao, Zhu Xubo. 320×256 mid-/short-wavelength dual-color infrared detector based on InAs/GaSb superlattice[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(1): 0103007-0103007(5). doi: 10.3788/IRLA202049.0103007

320×256 InAs/GaSb超晶格中/短波双色探测器组件研制

doi: 10.3788/IRLA202049.0103007
详细信息
    作者简介:

    吕衍秋(1978-),男,研究员,博士,主要从事光电子技术及红外半导体技术应用方面的研究。Email:yanqiulv@126.com

  • 中图分类号: TN215

320×256 mid-/short-wavelength dual-color infrared detector based on InAs/GaSb superlattice

  • 摘要: InAs/GaSb超晶格材料制备的新型红外器件在最近十几年得到了迅速发展。文中开展了InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色焦平面探测器组件研制,设计了中/短波双色叠层背靠背二极管芯片结构,用分子束外延技术生长出结构完整、表面平整、低缺陷密度的PNP结构超晶格材料,制备出性能优良的320×256双色焦平面探测器组件,对探测器组件进行了测试分析。结果显示,在77 K下中波二极管RA值达到26.0 kΩ·cm2,短波的RA值为562 kΩ·cm2。光谱响应特性表明短波响应波段为1.7~3 μm,中波为3~5 μm,满足设计要求。双色峰值探测率达到中波3.12×1011 cm·Hz1/2W-1,短波1.34×1011 cm·Hz1/2W-1。响应非均匀性中波为9.9%,短波为9.7%。中波有效像元率为98.46%,短波为98.06%。
  • [1] Smith D L, Mailhiot C. Proposal for strained type II superlattice infrared detectors[J]. Journal of Applied Physics, 1987, 62(6):2545-0.
    [2] Hoang A M, Chen G, Haddadi A, et al. Demonstration of high performance bias-selectable dual-band short-/midwavelength infrared photodetectors based on type-II InAs/GaSb/AlSb superlattices[J]. Appl Phys Lett, 2013, 102:011108.
    [3] Linda Höglund, Rickard Marcks von Würtemberg, Hithesh Gatty, et al. Type-II InAs/GaSb superlattices for dual color infrared detection[C]//SPIE, 2017, 10111:1011116.
    [4] Aifer E H, Tischler J G, Warner J H, et al. Dual band LWIR/VLWIR type-II superlattice photodiodes[C]//Proc. of SPIE, 2005, 5783:112-122.
    [5] Yaoyao Sun, Guowei Wang, Xi Han, et al. 320×256 high operating temperature mid-infrared focal plane arrays based on type-II InAs/GaSb superlattice[J]. Superlattices and Microstructures, 2017, 111:783-788.
    [6] Razeghi M, Haddadi A, Hoang A M, et al. Antimonide-based type II superlattices:a superior candidate for the third ceneration of infrared imaging systems[J]. Journal of Electronic Materials, 2014, 43(8):2802-2807.
    [7] Razeghi M, Hoang A M, Chen G, et al. High-performance bias-selectable dual-band short-/mid-wavelength infrared photodetectors and focal plane arrays based on InAs/GaSb/AlSb type-II superlattices[C]//Proc of SPIE, 2013, 8704:87041W.
    [8] Sun Yaoyao, Han Xi, Hao Hongyue, et al. 320×256 Short-Mid-Wavelengh dual-color infrared focal plane arrays based on Type-II InAs/GaSb superlattice[J]. Infrared Physics & Technology, 2017, 82:140-143.
    [9] Hong B H, Rybchenko S I, Itskevich I E, et al. Applicability of the kp method to modeling of InAs/GaSb short-period superlattices[J]. Physical Review B, 2009, 79:165323.
    [10] Martin Walther1a, Robert Rehma, Joachim Fleiβner, et al. InAs/GaSb type-II short-period superlattices for advanced single and dual-color focal plane arrays[C]//Proc of SPIE, 2007, 6542:654206.
    [11] Hao Hongyue, Wei Xiang, Wang Guowei, et al. Etching mask optimization of InAs/GaSb superlattice mid-wavelength infared 640×512 focal plane array[J]. Chinese Phys B, 2017, 26(4):047303.
    [12] Jiang Dongwei, Wei Xiang, Guo Fengyun, et al. Low crosstalk three-color infrared detector by controlling the minority carriers type of InAs/GaSb superlattices for middle-long and very-long wavelength[J]. Chinese Phys Lett, 2016, 33(4):048502.
  • [1] 张杰, 黄敏, 党晓玲, 刘益新, 陈颖超, 陈建新.  锑化物超晶格红外探测器研究进展与发展趋势 . 红外与激光工程, 2024, 53(3): 20230153-1-20230153-11. doi: 10.3788/IRLA20230153
    [2] 曾智江, 李雪, 周松敏, 庄馥隆, 范广宇, 郝振贻, 范崔, 龚海梅.  天问一号矿物光谱仪短波红外焦平面制冷组件 . 红外与激光工程, 2023, 52(10): 20230005-1-20230005-8. doi: 10.3788/IRLA20230005
    [3] 刘文婧, 祝连庆, 张东亮, 郑显通, 杨懿琛, 王文杰, 柳渊, 鹿利单, 刘铭.  nBn结构InAs/GaSb超晶格中/长双波段探测器优化设计 . 红外与激光工程, 2023, 52(9): 20220837-1-20220837-13. doi: 10.3788/IRLA20220837
    [4] 马旭, 李云雪, 黄润宇, 叶海峰, 侯泽鹏, 史衍丽.  短波红外探测器的发展与应用(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210897-1-20210897-12. doi: 10.3788/IRLA20210897
    [5] 张春芳, 柳渊, 巩明亮, 刘炳锋, 龚蕊芯, 刘家伯, 安和平, 张东亮, 郑显通, 鹿利单, 冯玉林, 祝连庆.  势垒型InAs/InAsSb II类超晶格红外探测器研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220667-1-20220667-16. doi: 10.3788/IRLA20220667
    [6] 李俊斌, 刘爱民, 蒋志, 杨晋, 杨雯, 孔金丞, 李东升, 李艳辉, 周旭昌.  InAs/GaSb超晶格长波红外探测器暗电流特性分析 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210399-1-20210399-8. doi: 10.3788/IRLA20210399
    [7] 余黎静, 唐利斌, 杨文运, 郝群.  非制冷红外探测器研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20211013-1-20211013-15. doi: 10.3788/IRLA20211013
    [8] 李建林, 张绍裕, 孙娟, 谢刚, 周嘉鼎, 马颖婷.  热应力加速试验评定碲镉汞焦平面阵列像元储存寿命 . 红外与激光工程, 2019, 48(10): 1004003-1004003(9). doi: 10.3788/IRLA201948.1004003
    [9] 朱旭波, 彭震宇, 曹先存, 何英杰, 姚官生, 陶飞, 张利学, 丁嘉欣, 李墨, 张亮, 王雯, 吕衍秋.  InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色红外焦平面探测器 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1104001-1104001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1104001
    [10] 李潇, 石柱, 代千, 覃文治, 寇先果, 袁鎏, 刘期斌, 黄海华.  64×64 InGaAs/InP三维成像激光焦平面探测器 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 806004-0806004(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0806004
    [11] 汪洋, 刘大福, 徐勤飞, 王妮丽, 李雪, 龚海梅.  不同结构红外光导探测器组件光串分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 404001-0404001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0404001
    [12] 张海燕, 管建安, 庄馥隆, 汪洋, 陈安森, 龚海梅.  红外焦平面低温形变测试方法及其误差分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 504001-0504001(3). doi: 10.3788/IRLA201645.0504001
    [13] 刘家琛, 唐鑫, 巨永林.  微型红外探测器组件快速冷却过程数值模拟分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 816-820.
    [14] 胡亚东, 胡巧云, 孙斌, 王羿, 洪津.  暗电流对短波红外偏振测量精度的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2375-2381.
    [15] 于洵, 朱磊, 姜旭, 武继安, 李建强.  基于微透镜阵列偏振探测器的噪声性能研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 189-195.
    [16] 孙志远, 常松涛, 朱玮.  中波红外探测器辐射定标的简化方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2132-2137.
    [17] 骆守俊, 彭晴晴, 郭亮.  红外探测器内部颗粒物对图像的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 590-594.
    [18] 吴思捷, 赵晓蓓, 杨东升, 闫杰.  激光辐照对红外探测器的损伤 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1184-1188.
    [19] 徐庆庆, 陈建新, 周易, 李天兴, 金巨鹏, 林春, 何力.  InAs/GaSb II类超晶格中波红外探测器 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 7-9.
    [20] 曹家强, 吴传贵, 彭强祥, 罗文博, 张万里, 王书安.  硅基PZT 热释电厚膜红外探测器的研制 . 红外与激光工程, 2011, 40(12): 2323-2327.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1287
  • HTML全文浏览量:  282
  • PDF下载量:  114
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-10-20
  • 修回日期:  2019-11-21
  • 刊出日期:  2020-01-28

320×256 InAs/GaSb超晶格中/短波双色探测器组件研制

doi: 10.3788/IRLA202049.0103007
    作者简介:

    吕衍秋(1978-),男,研究员,博士,主要从事光电子技术及红外半导体技术应用方面的研究。Email:yanqiulv@126.com

  • 中图分类号: TN215

摘要: InAs/GaSb超晶格材料制备的新型红外器件在最近十几年得到了迅速发展。文中开展了InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色焦平面探测器组件研制,设计了中/短波双色叠层背靠背二极管芯片结构,用分子束外延技术生长出结构完整、表面平整、低缺陷密度的PNP结构超晶格材料,制备出性能优良的320×256双色焦平面探测器组件,对探测器组件进行了测试分析。结果显示,在77 K下中波二极管RA值达到26.0 kΩ·cm2,短波的RA值为562 kΩ·cm2。光谱响应特性表明短波响应波段为1.7~3 μm,中波为3~5 μm,满足设计要求。双色峰值探测率达到中波3.12×1011 cm·Hz1/2W-1,短波1.34×1011 cm·Hz1/2W-1。响应非均匀性中波为9.9%,短波为9.7%。中波有效像元率为98.46%,短波为98.06%。

English Abstract

参考文献 (12)

目录

    /

    返回文章
    返回