新结构量子阱红外探测器研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 甄红楼 |
| 答辩日期 | 2006-01-15 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陆卫 |
| 关键词 | 量子阱红外探测器 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 红外探测技术在信息获取领域中正起着愈来愈重要的作用。而在红外探测技术中红外探测器技术是最为核心的。量子阱红外探测器是继碲镉汞红外探测器之后又一重要的可以在中、长波段和甚长波段工作的红外探测器件，对这一器件的研究将在很大程度上推动我国红外探测器技术的发展。本论文在现有红外探测器的基础上，研究了两种新型结构的量子阱红外探测器。 1. 设计了一种具有窄带光谱响应特性的新型结构的量子阱红外探测器。该器件是量子阱红外探测器与窄带滤光片的组合结构，通过窄带滤光片和无序光栅的共同作用，可以达到提高器件的吸收系数与工作温度，同时压缩其响应波段的目的。为了实现这种器件结构，实验研究了一种可以将量子阱外延层从其生长衬底上剥离下来的方法。同时将剥离下来的外延层与新的衬底结合，并用这样一种新的组合结构制备了量子阱红外探测器。实验测量了用这种方法制备的器件的响应率，探测率，以及红外响应光谱等。并和未剥离器件进行了比较。实验结果证明，剥离过程未对材料性能造成明显的影响，经衬底剥离后的器件仍具有很好的红外探测性能。 2. 设计了一种可以实现由长波红外向近红外上转换的新型量子阱红外探测器。这种新型器件是将n型QWIP或p型QWIP与发光二级管（LED）串联在一起。通过器件的QWIP部分探测物体的长波红外信号，而探测到的红外信号可以被器件的LED部分以近红外发光的形式表现出来。这一器件在原理上区别于传统的非线性光子频率上转换过程，在传统的非线性效应中人们利用的是材料的非线性吸收导致的双光子或多光子过程来实现光子频率由低频向高频上转换的，这样的红外上转换过程通常需要低频红外光的强度很强。而这种新型器件所涉及的上转换过程是低能光子通过与电能的结合而形成的近红外或可见的高能量光子。实验制备了基于n型QWIP和p型QWIP的红外上转换器件（n－QWIP－LED）和（p－QWIP－LED）。并对两种器件的红外响应光谱和器件的上转换发光光谱进行了测试和分析，实验同时给出了器件的响应率和探测率的初步的测试结果。 |
| 学科主题 | 红外基础研究 |
| 公开日期 | 2012-06-25 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4129]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 甄红楼. 新结构量子阱红外探测器研究[D]. 中国科学院研究生院. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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