HgCdTe光伏探测器与背景红外辐射变化的关系研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王晨飞 |
| 答辩日期 | 2008-01-22 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 李言谨 |
| 关键词 | Hgcdte 碰撞电离 微孔冷屏 背景抑制 双面光刻 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 在HgCdTe焦平面探测器的工作过程中，红外背景辐射通量对探测器的影响非常重要，本文就探测器与背景辐射通量的关系、红外背景通量抑制等几个问题进行了研究，具体内容如下：1. 对高温辐射下HgCdTe光伏探测器的I-V特性进行了研究，计算了突变p-n结耗尽区的碰撞电离系数，并由此推导出在高温背景辐射下的器件倍增光电流以及反偏压下的R-V曲线。理论曲线和实验曲线在反偏压下得到了较好的吻合，表明了微分阻抗在反偏下随背景辐射的上升而衰减是由于耗尽区内载流子碰撞电离引起的光电倍增效应所导致。2. 从器件工艺角度出发，讨论了在HgCdTe焦平面探测器上集成微型冷屏以抑制红外背景通量的可行性。通过对元器件光刻、薄膜剥离等工艺的改进，将微孔冷屏工艺融合进了光伏器件常规工艺，在HgCdTe焦平面探测器上镀制了原理型的微孔冷屏。3. 微孔冷屏的工艺核心在于双面对准，通过对Karl Suss公司MA6型和MJB3型光刻机进行技术改进，并研制出可改变真空吸力方向的吸盘，在光刻机上进行了小尺寸芯片的双面对准工艺；并摸索出一套成熟的小尺寸芯片双面光刻工艺流程。4. 设计了器件背面带有部分微孔冷屏的HgCdTe探测器器件工艺，并加工制作成256×1线列焦平面模块，用于进行红外探测器有无微孔冷屏时对抑制背景通量效果的对比；通过对探测器模块进行背景通量的I-V特性测试、背景响应测试，显示探测器加入微孔冷屏之后，能够有效减少背景辐射的通量。背景的减少，可以延长器件的积分时间，增加其动态范围，提升器件的信噪比，有利于焦平面器件性能的提高。对带有微孔冷屏对比结构的探测器模块进行了红外小光点信号的单元光响应测试。结果表明，微孔冷屏可以减少单个像元四周光敏元的光响应，减弱光敏元响应面积扩大的问题，抑制由于载流子横向扩散效应引起的光串音。 |
| 学科主题 | 红外探测材料与器件 |
| 公开日期 | 2012-08-22 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5028]  |
| 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 | 王晨飞. HgCdTe光伏探测器与背景红外辐射变化的关系研究[D]. 中国科学院研究生院. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。