正照射与背照射InGaAs探测器的性能对比研究

2023年12月13日发(作者：孤独成性)

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第３７卷　增刊　２００７年９月　激光与红外　ＩＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ　Ｖｏ１．３７，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２００７　文章编号ｉ１００１－５０７８（２００７）增刊－０９３８－０３　正照射与背照射ＩｎＧａＡｓ探测器的性能对比研究　唐恒敬　，吕衍秋　，吴小利　，张可锋　，李　雪‘，龚海梅　（１．中国科学院上海技术物理研究所传感技术国家重点实验室，上海２０００８３；　２．中国科学院研究生院，北京１０００３９；３．中国空空导弹研究院光电所，河南洛阳４７１００９）　摘要：首先介绍了ＩｎＧａＡｓ台面探测器的研究进展，然后为了验证利用台面结制作背照射器　件的可行性，利用分子束外延（ＭＢＥ）方法生长的掺杂ＩｎＧａＡｓ吸收层ＰＩＮ　ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ双　异质结外延材料，通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺，制备了８元台面ＩｎＧａＡｓ探　测器，并测试了正照射和背照射时，器件的，一　、信号和响应光谱。测试结果表明，正照射和　背照射情况下，器件的响应信号差别不大，正照射下器件的平均峰值探测率为４．１×１０”　ｃｍ・Ｈｚ　・Ｗ～，背照射下器件的平均峰值探测率为４．０×１０”ｃｍ・Ｈｚ”　・Ｗ～，但背照射情　况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止。　关键词：探测器；ＩｎＧａＡｓ；探测率；钝化　中图分类号：ＴＮ２１５　文献标识码：Ａ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｃｏｍｐａｒｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｒｏｎｔ－ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ａｎｄ　Ｂａｃｋ．ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ＩｎＧａＡｓ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ＴＡＮＧ　Ｈｅｎｇ－ｊｉｎｇ　，Ｌｔ）Ｙａｎ—ｑｉｕ　，ＷＵ　Ｘｉａｏ—ｌｉ　，　ＺＨＡＮＧ　Ｋｅ—ｆｅｎｇ　，ＬＩ　Ｘｕｅ　，ＧＯＮＧ　Ｈａｉ—ｍｅｉ　（１．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈｍ　２０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｒａｄｕａｔｅ　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　ｃＳｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３９，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｈｉｎａ　Ａｉｒｂｏｒｎｅ　Ｍｉｓｓｌｅ　Ａｃａｄｅｍｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ　４７１００９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：，ｒｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ＩｎＧａＡｓ　ｍｅｓａ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｂｒｉｅｆｌｙ．ｔｈｅｎ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｖｅｒｉｆｙ　ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ｂａｃｋ．ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ｂｙ　ｍｅｓａ　ｉｕｎｃｔｉｏｎ．８×１　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｍｅｓａ　ＩｎＧａＡｓ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　ａｒｒａｙｓ　ｗｅｒｅ　ｍａｄｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｏｐｅｄ—ＩｎＧａＡｓ　ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　ｌａｙｅｒ　ｉｎ　ＭＢＥ－ｇｒｏｗｎ　ＰＩＮ　ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ　ｄｏｕｂｌｅ－ｈｅｔｅｒｏｓｔｎｒｃｔｕｒｅ　ｅｐｉｔａｘｉａｌ　ｍａｔｅｒｉｌａｓ．ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃｓ　ｏｆ　ｍｅｓａ－ｍａｋｉｎｇ，ｐａｓｓｉｖａｆｉｏｎ，ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ，ｂａｃｋｓｉｄｅ　ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏ　ｏｎ．，－　ｃｕｒｖｅｓ，ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ　ｗｅｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｆｒｏｎｔ－ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｏｒ　ｂａｃｋ－ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．卟ｅ　ｒｅ－　ｓｕｉｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｉｓ　ａｌｍｏｓｔ　ｓａｍｅ　ａｔ　ｔｈｅ　ｆｒｏｎｔ－ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ａｎｄ　ｂａｃｋ－ｉｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．，ｒｈｅ　ｍｅａｎ　ｐｅａｋ　ｄｅｔｅｃｆｉｖｉｔｙ　ｉｓ　４．１×１０¨ｃｍ．Ｈｚ　，２．Ｗ—ａｔ　ｔｈｅ　ｆｒｏｎｔ．ｉｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｗｈｉｌｅ　ｉｔ　ｉｓ　４０×１０¨ｃｍ．Ｈｚ　／２．Ｗ一　ａｔ　．ｔｈｅ　ｂａｃｋ－ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ｈａｓ　ｂｅｔｔｅｒ　ｃｕｔ—ｏ珏ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ａｔ　ｔｈｅ　ｂａｃｋ－　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｅｔｅｃｔｏｒ；ＩｎＧａＡｓ；ｄｅｔｅｃｔｉｖｉｔｙ；ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ　１　弓Ｉ　言　成像、产业测温、安全防范等民用领域和精确武器制　新型铟镓砷（ＩｎＧａＡｓ）短波红外探测器在０．９—　导、红外报警与识别、侦察与监视等军事领域有广泛　１．７１ｘｍ波段具有非制冷室温工作、探测率高、均匀　的应用　卜　。　性好等优点，是小型化、低成本和高可靠性的短波红　ＩｎＧａＡｓ探测器可采用背面照射和正面照射两　外探测系统的最佳选择。ＩｎＧａＡｓ红外焦平面，特别　是非制冷焦平面技术的突破，为地球和行星的表面　基金项目：国家自然科学基金重点项目（Ｎｏ．５０６３２０６０）。　遥感、光谱分析、红外成像等提供低成本、高可靠和　作者简介：唐恒敬（１９８１一），男，博士生，主要从事短波红外探　测器的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｅｎｇｊｉｎｇｔａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ　实用性强的成像技术支持，在航空航天、卫星、医学　收稿日期：２００７－０６．１９　

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