量子线红外光子探测器的研究进展
收稿日期:2008-09-24
作者简介:王忆锋(1963-),男,湖南零陵人,高级工程师.曾在美国内布拉斯加大学林肯分校计算机系做国家公派访问学者.目前主要从事器件仿真研究.
文章编号:1673-1255(2008)06-0031-05
量子线红外光子探测器的研究进展
王忆锋
(昆明物理研究所,云南 昆明 650223)
摘 要:基于半导体量子线子能带间跃迁的量子线红外光子探测器(Q RI P )由于其独特的电子性质,具有工作温度较高、信噪比较高、暗电流较低、光谱范围较宽以及垂直入射光响应等特点.对于新型红外探测器的研发而言,Q RI P 是颇具潜力的候选者之一.通过对近年来部分相关文献的分析介绍,总结和评述了Q RI P 制备工艺、物理性质、仿真方法等方面的研究进展.关键词:量子线;量子线红外光子探测器;光子探测器;红外探测器中图分类号:O471.1 文献标识码:A
R ecent Developments of Q uantum Wire Infrared Photodetectors
WAN G Y i 2feng
(Kunming Institute of Physics ,Kunming 650223,China )
Abstract :The quantum wire infrared photodetectors (QRIP )are based on intersubband transitions in semicon 2ductor quantum wires and have the potential for higher operational temperature ,increased signal 2to 2noise ratio ,reduced dark current ,wider spectral range and sensitivity to normal incident radiation due to their unique elec 2tronic properties.It is one of the potential candidates for the developments of new infrared detectors.The devel 2opments of QRIP in the fabrication process ,physical features and simulation methods are summarized and re 2viewed according to the published information in recent years.
K ey w ords :quantum wire ;quantum wire infrared photodetector ;photodetector ;infrared detector
在半导体理论中,将电子在各个方向均可以自由运动的结构称为三维结构,例如体材料.当电子在一个或几个方向的运动被限制在小于100nm 的范围内时,将出现量子尺寸效应,即形成一系列离散量子能级.电子在一个方向受限的结构称为量子阱;在2个方向受限的结构称为量子线;在3个方向受限则称为量子点,如图1所示.这些结构通常称为低维量子结构.由于其中至少有一个方向的尺寸小到纳米尺度(0.5～100nm ),故也称为低维纳米结构.
能量状态密度D (E )定义为单位能量变化区域内的能量状态数.D (E )随维数的变化如图1所示,随着维数的降低,连续能带消失,直至量子点中出现完全分立的能级.低维量子结构与体材料在D (E )上的差异,导致了它们电子性质上的不同.例如,与
体材料和量子阱相比,量子线在能带边上具有更加尖锐的电子态密度,这一点有望使量子线获得较高的量子效率,激发了人们对于量子线红外光子探测器(quantum wire infrared photodetector ,QRIP )的研究兴趣.QRIP 的发展潜力包括较高的工作温度、信噪比增加、暗电流降低、光谱波段较宽、以及垂直入射光响应等[1-3].以下介绍了近年来有关QRIP 的研究进展.
1 QRIP 的制备工艺
QRIP 可以利用Ⅲ-Ⅴ族、Ⅳ族或Ⅱ-Ⅵ族半
导体制成[1].图2为一种QRIP 的结构示意图,器件包含由一段量子线有源区和一段量子线势垒区构成
第23卷第6期2008年12月 光电技术应用
EL ECTRO -OPTIC TECHNOLO GY APPL ICA TION
Vol.23,No.6December.2008
图1 半导体体材料、量子阱、量子线和量子点的维度及其能量状态密度D (E )与能量E 的关系
的结,两端均以欧姆接触终结.欧姆接触可用电子束
光刻制备[4].可以用作有源区和势垒区的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的例子包括CdSe 、CdS 、Cd Te 及其合金如CdSSe 、CdZnSe 等.类似地,Ⅲ-Ⅴ族半导体材料的例子包括G aAs 、G aN 、In G aAs 及其合金例如Al 2G aAs 、Al G aN 和In G aN 等
.
图2 QRID 器件结构示意图及其工作原理
QRIP 的红外探测机制是基于子能带间跃迁.在
没有红外辐射的情况下,仅在有源区量子线的最低子
能带E 1聚集有电子,这部分电子没有足够的能量克服势垒穿过结区.当有红外辐射入射到结区附近时,能量的吸收将使其中的一些电子从E 1输运到较高的子能带能级E 2;这些具有较高能量的电子容易进入势垒区而形成光生载流子.光生载流子的采集通过在2个欧姆接触之间设置偏压来实现.
多孔阳极氧化铝(anodic aluminum oxide ,AAO )模板法是近年来使用较多的一种量子线制备方法.将高纯铝(99.999%)置于硫酸、铬酸、磷酸、草
酸等酸性电解溶液中,铝阳极氧化可产生分布均匀
且紧密堆积的六角形膜胞,每个膜胞中心有一个纳米级的微孔,如图3所示.通过化学反应,如电化学沉积、电化学聚合、化学聚合、熔胶-凝胶沉积和化学气相沉积等,在微孔中合成量子线.这种工艺特别适合Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体,已有很完善的电化学合成工艺.而对于很难用电化学方法合成的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,可以通过模板导引辅助刻蚀来形成量子线[1]
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图3 多孔氧化铝模板中形成的微孔六角形阵列的俯视及截面示意图
对于红外探测来说,模板结构上的这种有序排
列有助于降低随机噪声,提高信噪比.AAO 模板微孔大小基本一致,孔径可在4nm ～数百nm 之间变化,孔深在几微米,孔密度达109～1012个/cm 2,这种高密度可以在每个光敏元中安排许多量子线,从而改善器件冗余度.一旦制备得到所需纳米材料,AAO 模板即可用溶解方法除去.AAO 模板可配用
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光 电 技 术 应 用 第23卷
各种衬底材料,并与现有标准硅制造工艺兼容,使得可以在硅衬底上制备红外探测器,实现与硅基电子器件的集成.文献[5,6]报道用AAO模板制备了包括CdTe、CdSe和CdS在内的Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米线.以这种方式制备的纳米线具有较高的工作温度,并且具有垂直入射光响应的能力,可用于制备中波和长波红外探测器及多色焦平面器件.
利用不同晶面生长速度不同的V型槽生长技术制备的量子线又称为V型槽量子线(V-QWR).在80K下Al0.5G a0.5As/G aAs V型槽量子线的光电流谱中可以观察到9.2μm的红外响应[7,8].文献[9]报道通过优化InP缓冲层厚度,可使在V型槽InP衬底上生长的In1-x G a x As量子线接近晶格匹配.
自组织是指通过适当的制备和加工方法,无需人工干预而使原子、分子或单元自行按照一定的分布排列.通过应变诱导横向层有序排列(strain-in2 duced lateral-layer ordering,SILO)方法生长的自组织Ⅲ-Ⅴ族量子线近年来引人注意.SILO的应变平衡性质可使In G aAs多层量子线结构中有一小部分应变保留下来.利用这一性质,在InP(001)衬底上生长应变平衡的(G aAs)1.80/(InAs)2.35短周期超晶格,获得了高密度的In G aAs量子线[10-12].在10 K温度下,该器件在6.3μm处的光响应具有3.13×109cmHz1/2/W的峰值探测率.文献[13]分析了用SILO生长的In G aAs自组织QRIP的光学性质.文献[14]考虑了以量子线结构为基础的SPRITE型器件,分析了此类MCT探测器的技术原理,并对器件性能做了预测.
通过控制碳纳米管(carbon nanotube,CN T)直径和螺旋度,CN T可以表现出金属、半金属或半导体的性质.CN T的弹道电子输运性质使得其噪声等效温差小于其他半导体材料[15].利用CN T的半导体性质,可以构成CN T红外探测器.CN T红外探测器的发展方向仍然是阵列器件.CN T红外探测器的基本单元如图4所示,一组CN T构成一个光敏元,当它受到红外辐射时,大于带隙的辐射被吸收而使导电率增加.文献[16]报道了一种在硅衬底上实现的CN T异质结阵列,在制冷及非制冷状态下可以观察到近红外和中红外光电流响应.使用纳米模板生长方法,可以制备高度有序、均匀、密集封装、平行以及具有半导体性质的CN T阵列.实验及理论研究表明,其波长响应范围可在1～15μm之间调谐[17].文献[18]介绍了一种可与硅技术相兼容CN T模板
.
图4 CN T红外探测器阵列的基本单元.入射在透明
电极上的辐射被纳米管阵列吸收.
CN T的密集封装(～1010个/cm2)可以为红外探测器阵列中的每个光敏元提供数百至数千个CN T,因此可以有很高的冗余度去抵销失效[17].但这也构成CN T红外探测器发展的一个关键问题,即如何以一种可靠并且可重复的方式实现CN T与电极的连接[15].在CN T上制备电极的方法有多种,如将CN T生长在电极之间、用介电电泳法将生成的CN T沉积在电极上、用电子束光刻或掩膜在已沉积的CN T顶部制备电极、或者通过化学反应过程自组织构造CN T和电极.在一定程度上,这些方法在可重复性、可批量生产性、以及消除不确定性方面均有缺点.文献[15]报道利用原子力显微镜构成的纳米机械手系统,可以实现基于CN T的红外探测器的自动化制备.
2 计算问题
量子器件材料的吸收系数直接关系到红外探测器的探测效率,其测量与计算逐步成为研究半导体量子结构的通用方法.就吸收系数的计算而言,关键是求解定态薛定谔电子波动方程
2 (r)+2m
h2
[E-V(r)] (r)=0(1)式中, 2称为拉普拉斯算子, (r)为自由电子的波函数,(r)为位置矢量,m为自由电子的质量,h为约化普朗克常数,E为能量;V(r)为周期性的晶格势能,它满足泊松方程
2V(r)=q
ε
ε
s
[∑
n
N n| n(r)|2+
N A(r)-N D(r)](2)其中,q为电荷的电量;ε0为真空介电常数;εs为半导体的相对介电常数;N n为第n个子带的电子浓
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第6期 王忆锋:量子线红外光子探测器的研究进展
度;N A(r)为电离受主杂质浓度;N D(r)为电离施主杂质浓度.在式(2)中, n(r)又是式(1)的解,因此上述两式构成了一个自洽问题.在具体求解器件的物理性能时,需要考虑薛定谔方程与泊松方程的自洽解.有的商业软件包提供了自洽计算的功能[19].
薛定谔方程一般情况下没有解析解,需要做近似计算.各种算法大体可以分为2类,一类是纯粹的计算数学方法,例如有限差分法、有限元法、变分法等.另一类是有一定物理背景的方法,如微扰法、准自由电子近似方法、紧束缚电子近似方法等.
文献[5]首先利用有限圆柱势阱模型求解薛定谔方程,得到可用于中波和长波红外探测、并且仅由一种材料构成的均匀量子线的直径尺寸;随后以此为基础,用有限差分法求解了包括有源区和势垒区的完整量子线模型,其中引入的因素包括电子状态、量子线两部分的异质结构和界面效应、所加偏置电压、掺杂等.获得量子线中电子的全部量子态后,再用一阶微扰理论和费米黄金法则计算量子线的吸收率.
在紧束缚电子近似方法中,电子波函数被近似为原子轨道函数的线性组合.由于原子轨道处在不同的格点上,由它们组成的基函数一般是非正交的,因此将遇到多中心积分的计算成本问题,而且本征方程形式也不方便.为了克服这些困难,出现了多种解决方案,其中一种是有效键轨道模型(effective bond orbital model,EBOM),该方法特别适用于复杂体系.文献[13]将EBOM模型和价力场(valence force field,VFF)模型引入In G aAs量子线的光学性质分析,计算结果表明其子能带间跃迁波长在10～20μm,而能带间跃迁波长<1.5μm,反映出该材料具有双色探测的潜力.
从计算角度来说,将微分形式的薛定谔方程转化为积分方程也是一种求解途径.格林函数方法就是此类方法之一.例如,文献[7]用格林函数方法计算了V型槽Al0.5G a0.5As/G aAs的电子结构.
一般情况下,半导体器件所涉及的电子运动只是集中在能量极值附近很小的范围之内(导带底和价带顶).在这样一个很小的能量范围内,E～k之间通常具有抛物性关系.但是Ⅱ-Ⅵ族和Ⅳ-Ⅵ族化合物的情况比较复杂,在离开导带极值很小的地方就要考虑能带的非抛物性.V-QWR能带结构自洽非抛物性计算的结果表明[21],自洽性和非抛物性使得子能带边缘移动,有时候甚至朝着相反的方向移动.对于V型槽量子线子能带间吸收的精确描述而言,自洽性和非抛物性这2种效应都应考虑[20,21].文献[22]介绍了一种矩形量子线的自洽计算方法,该方法依赖于波函数的傅里叶展开.为了提高效率,还使用了L¨
o wdin微扰方法.
式(1)只有当能量E为某些特定值时才可能有解.这些E的特定值称为本征值,相应的波函数称为本征函数.复变函数理论中的保角映射可用于求解微分方程.文献[23]提出一种计算V型槽量子线本征值和本征函数的方法,该方法基于保角映射对波函数做傅里叶展开,其中考虑了薛定谔方程的厄米性以及有效质量的非抛物性.分析了厄米性和非抛物性对于计算结果的影响,表明如果忽略两者的影响将出现高达30%的误差.
蒙特卡罗方法近年来已广泛用于半导体器件的仿真计算.文献[24]用蒙特卡罗方法计算了量子线超晶格子能带间的光学吸收特性,结果表明对于8～20μm的长波探测,这些结构值得考虑.
3 结 束 语
近年来,利用子能带间光学吸收实现红外探测的低维量子器件如QWIP、QRIP和QDIP颇受关注,其中以QWIP的研发最为突出,使用G aAs、In2 G aAs和Si G e的中、长波红外QWIP已研制成功,整机性能已经可与HgCdTe、InSb等体材料制成的探测器系统相比.QDIP焦平面器件也实现了成像演示[25,26].相比之下,QRIP的研发进展相对较慢.但由于它有一些独特的优点,例如QWIP、QDIP的响应波长范围都不如QRIP,QRIP的响应率可以明显高于QWIP的响应率[27]等,因此对于QRIP的研究兴趣一直不减.以量子线构成的红外焦平面器件的出现或可期待.
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第6期 王忆锋:量子线红外光子探测器的研究进展
光电探测器的几种类型
光电探测器的几种类型 红外辐射光子在半导体材料中激发非平衡载流子电子或空穴、，引起电学性能变化。因为载流子不逸出体外，所以称内光电效应。量子光电效应灵敏度高，响应速度比热探测器快得多，是选择性探测器。为了达到性能，一般都需要在低温下工作。光电探测器可分为： 1、光导型： 又称光敏电阻。入射光子激发均匀半导体中的价带电子越过禁带进入导带并在价带留下空穴，引起电导增加，为本征光电导。从禁带中的杂质能级也可激发光生载流子进入导带或价带，为杂质光电导。截止波长由杂质电离能决定。量子效率低于本征光导，而且要求更低的工作温度。 2、光伏型： 主要是p－n结的光生伏特效应。能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其附近激发电子空穴对。存在的结电场使空穴进入p区，电子进入n区，两部分出现电位差。外电路就有电压或电流信号。与光导探测器比较，光伏探测器背影限探测率大于40％；不需要外加偏置电场和负载电阻，不消耗功率，有高的阻抗。这些特性给制备和使用焦平面阵列带来很大好处。 3、光发射－Schottky势垒探测器： 金属和半导体接触，典型的有PtSi/Si结构，形成Schottky势垒，红外光子透过Si层为PtSi吸收，电子获得能量跃上Fermi能级，留下空穴越过势垒进入Si衬底，PtSi层的电子被收集，完成红外探测。充分利用Si集成技术，便于制作，具有成本低、均匀性好等优势，可做成大规模1024×1024甚至更大、焦平面阵列来弥补量子效率低的缺陷。有严格的低温要求。用这类探测器，国内外已生产出具有像质良好的热像仪。PtSi/Si结构FPA是早制成的IRFPA。 4、量子阱探测器QWIP： 将两种半导体材料A和B用人工方法薄层交替生长形成超晶格，在其界面，能带有突变。电子和空穴被限制在低势能阱A层内，能量量子化，称为量子阱。利用量子阱中能级电子跃迁原理可以做红外探测器。90年代以来发展很快，已有512×512、640×480规模的QWIPGaAs/AlGaAs焦平面制成相应的热像仪诞生。因为入射辐射中只
中远红外探测器发展动态
中远红外探测器发展动态 1 红外光电探测器的的历史 红外探测成像具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、可全天候、全天时工作等优点在军用和民用领域都得到了极为广泛的应用按照探测过程的物理机理，红外探测器可分为两类即热探测器和光电探测器。光电探测器的工作原理是目标红外辐射的光子流与探测器材料相互作用，并在灵敏区域产生内光电效应。因具有灵敏度高、响应速度快的优点，光电探测器在预警、精确制导、火控和侦察等红外探测系统中得到广泛应用。 红外焦平面阵列可探测目标的红外辐射，通过光电转换、电信号处理等手段，可将目标物体的温度分布图像转换成视频图像，是集光、机、电等尖端技术于一体的红外光电探测器H。目前许多国家，尤其是美国等西方军事发达国家，都花费大量的人力、物力和财力进行此方面的研究与开发，并获得了成功。红外光电探测器研究从第一代开始至今已有40余年历史，按照其特点可分为三代。第一代(1970s～1980s)主要是以单元、多元器件进行光机串／并扫描成像，以及以4×288为代表的时间延迟积分(TDI，time delay integration)类扫描型(scanning)红外焦平面列阵。单元、多元探测器扫描成像需要复杂笨重的二维、一维扫描系统结构，且灵敏度低。第二代红外光电探测器是小、中规格的凝视型(staring)红外焦平面列阵。M×N凝视型红外焦平面探测元数从1元、N元变成M×N元，灵敏度也分别从l与N1/2增长M×N1/2倍和M1/2。而且，大规模凝视焦平面阵列，不再需要光机扫描，大大简化整机系统。 目前，正在发展第三代红外光电探测器。探测器具有大面阵、小型化、低成本、双色(two-color)与多色(multi-color)、智能型系统级灵巧芯片等特点，并集成有高性能数字信号处理功能，可实现单片多波段融合高分辨率探测与识别。因此，本文将重点综述三代红外光电探测器的材料体系及其研究现状，并分析未来红外光电探测器的材料选择及发展趋势。 2 三代探测器的材料体系与发展现状 红外光电探测器的材料很多，但真正适于发展三代红外光电探测器，即响应波段灵活可调的双色与多色红外焦平面列阵器件的材料则很少。目前，主要有传统的HgCdTe和QWIPs，以及新型的二类SLs和QDIPs，共四个材料体系。作为
光电探测器 入门详细解析
光电探测器 摘要 本文研究了近期崛起的高科技新秀：光电探测器。本文从光电探测器的分类、原理、主要参数、典型产品与应用、前景市场等方面简单介绍了光电探测器，使大家对光电探测器有一个初步的理解。了解光电探测材料的原理不仅有利于选择正确适宜的光电探测材料，而且对研发新的光电探测器有所帮助 一、简单介绍引入 光电探测器是指一类当有辐射照射在表面时，性质会发生各种变化的材料。光电探测器能把辐射信号转换为电信号。辐射信号所携带的信息有：光强分布、温度分布、光谱能量分布、辐射通量等，其进过电子线路处理后可供分析、记录、储存和显示，从而进行探测。 光电探测器的发展历史： 1826年，热电偶探测器→1880，金属薄膜测辐射计→1946，热敏电阻→20世纪50年代，热释电探测器→20世纪60年代，三元合金光探测器→20世纪70年代，光子牵引探测器→20世纪80年代，量子阱探测器→近年来，阵列光电探测器、电荷耦合器件（CCD） 这个被誉为“现代火眼金睛”的光电探测材料无论在经济、生活还是军事方面，都有着不可或缺的作用。 二、光电探测材料的分类。 由于器件对辐射响应的方式不一样，以此可将光电探测器分为两大类，分别是光 1
子探测器和热探测器。 ○1光子探测器：光子，是光的最小能量量子。单光子探测技术，是近些年刚刚起步的一种新式光电探测技术，其原理是利用新式光电效应，可对入射的单个光子进行计数，以实现对极微弱目标信号的探测。光子计数也就是光电子计数，是微弱光（低于10－14W）信号探测中的一种新技术。 ○2利用光热效应制作的元件叫做热探测器，同时也叫热电探测器。（光热效应指的是当材料受光照射后，光子能量会同晶格相互作用，振动变得剧烈，温度逐渐升高，由于温度的变化，而逐渐造成物质的电学特性变化）。 若将光电探测器按其他种类分类，则 按应用分类：金属探测器，非成像探测器（多为四成像探测器），成像探测器（摄像管等）。 按波段分类：红外光探测器（硫化铅光电探测器），可见光探测器（硫化镉、硒化镉光敏电阻），紫外光探测器。 2
红外光电探测器技术的发展(学术前沿专题)
量子点红外光电探测器技术的发展 （学术前沿专题） 专业：测试计量技术及仪器 班级：硕研22班 学生学号： S0908******* 学生姓名：李刚
量子点红外光电探测器 目前大多数红外焦平面阵列（FPA）都以量子阱红外光电探测器（QWIP）或碲镉汞（MCT）光电探测器为基础，而这两类探测器都存有重大的不足。 QWIP对垂直入射光的探测效率很低，因为垂直方向上光子的跃迁被禁止。尽管利用光栅可以弥补这一缺点，但光栅的制作无疑会增加系统的成本。另外，QWIP在高温工作时暗电流较高，所以通常采用冷却方式使其在低温下工作，这便大大增加了成像系统的成本、体积和功耗。 MCT光电探测器则因为MCT固有的不稳定性，很难实现高度均匀的探测器阵列，而且以MCT为基础的FPA还具有成本高和效率低的缺点。 近年来，量子点红外光电探测器（QDIP）在工作温度和量子效率方面取得的重大进步，将有望引领新一轮成像技术热潮，并将在医学与生物学成像、环境与化学监测、夜视与太空红外成像等领域开辟新的应用天地。目前，通过采用纳米技术形成量子点，研究人员已经在开发室温或接近室温工作的高性能成像器方面迈出了一大步。 量子点又称“人造原子”，目前量子点作为提高电子与光电子器件性能的一种手段，已经被广泛应用。量子点的尺寸很小，通常只有10nm，因此其具有独特的三维光学限制特性。将量子点应用在红外光电探测器上，可以使探测器在更高的温度下工作。 开发高温工作的红外光电探测器，可以降低红外成像系统的成本，减小重量，提高效率，这将极大地拓展红外光电探测器的应用范围。研究人员已经开发出了首个以QDIP为基础的焦平面阵列。
量子阱原理及应用
光子学原理课程期末论文 ——量子阱原理及其应用 信息科学与技术学院 08电子信息工程 杨晗 23120082203807
题目：量子阱原理及其应用 作者：杨晗 23120082203807 摘要：随着半导体量子阱材料的发展,量子阱器件广泛应用于各种领域.本文主 要介绍量子阱的基本特征,重点从量子阱材料、量子阱激光器、量子阱LED、等方面介绍量子阱理论在光电器件方面的发展及其应用。 关键词：量子阱量子约束激光器 量子阱是指由2种不同的半导体材料相间排列形成的、具有明显量子限制效应的电子或空穴的势阱。量子阱的最基本特征是，由于量子阱宽度(只有当阱宽尺度足够小时才能形成量子阱)的限制，导致载流子波函数在一维方向上的局域化。在由2种不同半导体材料薄层交替生长形成的多层结构中，如果势垒层足够厚，以致相邻势阱之间载流子波函数之间耦合很小，则多层结构将形成许多分离的量子阱，称为多量子阱，简单来说，就是由多个势阱构成的量子阱结构为多量子阱，简称为MQW（Multiple Quantum Well），而由一个势阱构成的量子阱结构为单量子阱，简称为SQW（Single Quantum Well）。 一量子阱最基本特征 由于量子阱宽度(只有当阱宽尺度足够小时才能形成量子阱)的限制，导致载流子波函数在一维方向上的局域化。在由2种不同半导体材料薄层交替生长形成的多层结构中，如果势垒层足够厚，以致相邻势阱之间载流子波函数之间耦合很小，则多层结构将形成许多分离的量子阱，称为多量子阱。如果势垒层很薄，相邻阱之间的耦合很强，原来在各量子阱中分立的能级将扩展成能带(微带)，能带的宽度和位置与势阱的深度、宽度及势垒的厚度有关，这样的多层结构称为超晶格。有超晶格特点的结构有时称为耦合的多量子阱。量子肼中的电子态、声子态 和其他元激发过程以及它们之间 的相互作用，与三维体状材料中的 情况有很大差别。在具有二维自由 度的量子阱中，电子和空穴的态密 度与能量的关系为台阶形状。而不 是象三维体材料那样的抛物线形 状[1]。 图1半导体超晶格的层状结构，白圈和灰圈代 表两种材料的原子
量子阱红外探测器(QWIP)调研报告
量子阱红外探测器（QWIP）调研报告 信息战略中心（2007.07.12） 引言 (2) 1、量子阱红外探测器的原理 (3) 1.1量子阱红外探测器基本原理简介 (3) 1.2QWIP的几种跃迁模式 (4) 1.3量子阱结构的选择 (6) 1.4QWIP的材料选择 (7) 1.5入射光的耦合 (9) 1.6QWIP的性能参数 (11) 1.7 量子阱周期数对器件性能的影响[9] (12) 1.8QWIP的抗辐射机理与方法 (13) 参考文献： (17) 2、量子阱红外探测器的制备方法 (19) 2.1直接混杂法制备红外探测器焦平面阵列像元 (19) 3、量子阱红外探测器的国内外主要应用 (22) 3.1红外探测器分类 (22) 3.2红外探测器发展历程 (23) 3.3红外探测器基本性能参数 (23) 3.4各种焦平面阵列（FPA S）的性能比较 (25) 3.5红外成像系统的完整结构 (26) 3.5.1 焦平面结构 (27) 3.5.2 读出电路 (27) 3.6QWIP探测器实例分析 (29) 3.7QWIP的应用领域及前景分析 (31) 参考文献： (33)
引言 半导体量子阱(Qw)、超晶格(SL)材料是当今材料科学研究的前沿课题，被比喻为实验中的建筑学，即以原子为最小砌块的微观建筑学。它所产生的人工晶体，其性质可人为改变控制，它比通常意义上的晶体材料具有巨大的优越性和发展前景。它的一个极有前途、极为重要的应用领域是新型红外探测器，即第三代红外焦平面量子阱探测器。量子阱新材料是发展新型红外探测器的先导。 红外焦平面探测器是从单元和线阵基础上发展起来的第三代红外探测器，它标志着热像技术已从“光机扫描”跃进到“凝视”这个高台阶，从而使热像系统的灵敏度、可靠性、功能容量及实时性等都获得无以伦比的瞩目进步。众所周知，探测器是决定红外系统属性的主要矛盾，基于红外焦平面探测器的问世，它与信号读出处理电路一体化的成功，以及长寿命闭环斯特林致冷器的实用化，使红外焦平面探测器在以下重要领域得到重要应用或正在考虑其应用： ①空间制导武器。如用焦平面探测器导引头拦截卫星； ②红外预警卫星及机载红外预警系统； ③巡航导弹、地地导弹、空地导弹、防空导弹、海防导弹及反舰导弹的红外制导系统的基本组成； ④地基(包括舰艇平台)红外制导站及红外搜索，跟踪系统； ⑤小型导弹制导及夜间瞄准； ④坦克、飞机、舰艇等运载工具的夜间观测、目标瞄准、自动跟踪等。 红外焦平面探测器早期实用的是Pbs，现在的重点是碲镉汞，Si：Pt及半导体量子阱焦平面探测器。其中半导体量子阱焦平面探测器，在五年内接近走完了碲镉汞(MCT)探测器30年的历程，现在虽然在探测度指标上还不如MCT，但经过进一步的攀登，这种完全靠科学家、计算机的，由MBE或MOCND技术制造的新一代焦平面器件可能成为现代国防的复眼。无疑，今后哪个国家能抢占这个高地，这将在各国国防力量的对比方面产生重要的影响。
量子线红外光子探测器的研究进展
收稿日期:2008-09-24 作者简介:王忆锋(1963-),男,湖南零陵人,高级工程师.曾在美国内布拉斯加大学林肯分校计算机系做国家公派访问学者.目前主要从事器件仿真研究. 文章编号:1673-1255(2008)06-0031-05 量子线红外光子探测器的研究进展 王忆锋 (昆明物理研究所,云南 昆明 650223) 摘 要:基于半导体量子线子能带间跃迁的量子线红外光子探测器(Q RI P )由于其独特的电子性质,具有工作温度较高、信噪比较高、暗电流较低、光谱范围较宽以及垂直入射光响应等特点.对于新型红外探测器的研发而言,Q RI P 是颇具潜力的候选者之一.通过对近年来部分相关文献的分析介绍,总结和评述了Q RI P 制备工艺、物理性质、仿真方法等方面的研究进展.关键词:量子线;量子线红外光子探测器;光子探测器;红外探测器中图分类号:O471.1 文献标识码:A R ecent Developments of Q uantum Wire Infrared Photodetectors WAN G Y i 2feng (Kunming Institute of Physics ,Kunming 650223,China ) Abstract :The quantum wire infrared photodetectors (QRIP )are based on intersubband transitions in semicon 2ductor quantum wires and have the potential for higher operational temperature ,increased signal 2to 2noise ratio ,reduced dark current ,wider spectral range and sensitivity to normal incident radiation due to their unique elec 2tronic properties.It is one of the potential candidates for the developments of new infrared detectors.The devel 2opments of QRIP in the fabrication process ,physical features and simulation methods are summarized and re 2viewed according to the published information in recent years. K ey w ords :quantum wire ;quantum wire infrared photodetector ;photodetector ;infrared detector 在半导体理论中,将电子在各个方向均可以自由运动的结构称为三维结构,例如体材料.当电子在一个或几个方向的运动被限制在小于100nm 的范围内时,将出现量子尺寸效应,即形成一系列离散量子能级.电子在一个方向受限的结构称为量子阱;在2个方向受限的结构称为量子线;在3个方向受限则称为量子点,如图1所示.这些结构通常称为低维量子结构.由于其中至少有一个方向的尺寸小到纳米尺度(0.5～100nm ),故也称为低维纳米结构. 能量状态密度D (E )定义为单位能量变化区域内的能量状态数.D (E )随维数的变化如图1所示,随着维数的降低,连续能带消失,直至量子点中出现完全分立的能级.低维量子结构与体材料在D (E )上的差异,导致了它们电子性质上的不同.例如,与 体材料和量子阱相比,量子线在能带边上具有更加尖锐的电子态密度,这一点有望使量子线获得较高的量子效率,激发了人们对于量子线红外光子探测器(quantum wire infrared photodetector ,QRIP )的研究兴趣.QRIP 的发展潜力包括较高的工作温度、信噪比增加、暗电流降低、光谱波段较宽、以及垂直入射光响应等[1-3].以下介绍了近年来有关QRIP 的研究进展. 1 QRIP 的制备工艺 QRIP 可以利用Ⅲ-Ⅴ族、Ⅳ族或Ⅱ-Ⅵ族半 导体制成[1].图2为一种QRIP 的结构示意图,器件包含由一段量子线有源区和一段量子线势垒区构成 第23卷第6期2008年12月 光电技术应用 EL ECTRO -OPTIC TECHNOLO GY APPL ICA TION Vol.23,No.6December.2008
量子阱的应用
3 量子阱器件的应用 3 . 1 量子阱红外探测器 量子阱红外探测器(QWIP)是20世纪90年代収展起来的高新技术。与其他红外技术相比,QWIP具有响应速度快、探测率与HgCdTe探测器相近、探测波长可通过量子阱参数加以调节等优点。而且,利用MBE 和MOCVD等先迚工艺可生长出高品质、大面积和均匀的量子阱材料, 容易做出大面积的探测器阵列。正因为如此,量子阱光探测器,尤其是红外探测器受到了广泛关注。QWIP是利用掺杂量子阱的导带中形成的子带间跃迁, 幵将从基态激収到第一激収态的电子通过电场作用 形成光电流这一物理过程,实现对红外辐射的探测。通过调节阱宽、垒宽以及AlGaAs中Al组分含量等参数, 使量子阱子带输运的激収态 被设计在阱内(束缚态) 、阱外(连续态)或者在势垒的边缘或者稍低于势垒顶(准束缚态),以便满足不同的探测需要,获得最优化的探测灵敏度。 因此,量子阱结构设计又称为“能带工程”是QWIP最关键的一步。另外,由于探测器只吸收辐射垂直与阱层面的分量,因此光耦合也是QWIP的重要组成部分。基于QWIP焦平面阵列研制出的成像系统, 已经被广泛地应用于军事、工业、消防等领域,其小型化、便捷化的特点受到了人们的青睐。 (1)军事方面,QWIP在武器精确制导、战场监视与侦察、搜索和自动跟踪、探测地雷等方面都有广泛的应用。(2)工业方面,QWIP可要用于各种设备的故障检测和产品的质量检测。例如高压输电线路故障的检测十分困难, 可以利用量子阱红外探测器阵列制成的红外相机,从直升 机上对故障収生的位置迚行准确定位。产品的无损探伤及质量鉴定可以借助 QWIP,这主要是指金属、非金属材料及其加工部件。另外,在金属焊接部件的质量鉴定方面,无需对样品迚行解剖和取样,就可以方便地查出
红外探测器简介
红外探测器 设计研发部-平 一、红外探测器市场以及应用领域 红外探测技术目前主要分为近红外、中红外和远红外三种研究领域。其中，中红外探测技术由于中红外线的高强度和高穿透性，应用最为广泛，研究也最为成熟；远红外的主要优点就是其穿透性，可用于探测、加热等，应用也比较广泛。近红外，由于其包含氢氧键、碳氢键、碳氧键等功能键的特征吸收线。大气中的水气、二氧化碳、大气辉光等也集中在这个波段。特有的光谱特性使得短波红外探测器可以在全球气候监测、国土资源监测、天文观测、空间遥感和国防等领域发挥重大作用。红外探测器广泛应用于军事、科学、工农业生产和医疗卫生等各个领域，尤其在军事领域，红外探测器在精确制导、瞄准系统、侦察夜视等方面具有不可替代的作用。随着红外探测技术的飞速发展，红外探测器在军事、民用等诸多领域都有着日益广泛的应用。作为高新技术的红外探测技术在未来的应用将更加广泛，地位更加重要。 小型红外探测器是受价格驱动的商品市场，而中型和大型阵列探测器则是受成本和性能驱动的市场，并且为新产品提供了差异化的空间。但是在每种红外探测器技术（如热电/热电偶/微测辐射热计）之间存在着巨大的障碍。由于这些技术都是基于不同的制造工艺，如果没有企业合并或收购，很难从一种技术转换到另外一种技术。 红外探测器已进入居民日常安防中，其中主动式红外探测器遇到
树叶、雨、小动物、雪、沙尘、雾遮挡则不应报警，人或相当体积的物品遮挡将发生报警。主动红外探测器技术主要采用一发一收，属于线形防，现在已经从最初的单光束发展到多光束，而且还可以双发双收，最大限度地降低误报率，从而增强该产品的稳定性，可靠性。据美国相关公司市场调研分析师预测，全球军用红外探测器需求额有望在2020年达到163. 5亿美元，复合年均增长率为7. 71%。 红外探测器按探测机理可分为热探测器和光子探测器，按其工作中载流子类型可以分为多数载流子器件和少数载流子器件两大类，按照探测器是否需要致冷，分为致冷型探测器和非致冷型探测器。非致冷探测器目前主要是非晶硅、氧化钒和InGaAs等探测器，致冷型探测器主要包括碲镉汞三元化合物、量子阱红外光探测器Ⅱ类超晶格等。在过去的几十年里，大量的新型材料、新颖器件不断涌现，红外光电探测器完成了第一代的单元、多元光导器件向第二代红外焦平面器件的跨越，目前正朝着以大规模、高分辨力、多波段、高集成、轻型化和低成本为特征的第三代红外焦平面技术的方向发展。 二、焦平面红外探测器应用现状 热探测器的应用早于光子探测器。热探测器包括热释电探测器、温差电偶探测器、电阻测辐射热计等。热探测器具有宽谱响应、室温工作的优点，但是它响应时间较慢、高频时探测率低，目前主要应用于民用领域。光子探测器是基于光电效应制备的探测器，通过配备致冷系统，具有高量子效率、高灵敏度、低噪声等效温差、快速响应等优点。在军事领域，光子探测器占据主导地位。常用的光子探测器有
2019年红外探测器行业分析报告
2019年红外探测器行业分析报告 2019年7月
目录 一、红外基本概念及其主要应用 (5) 1、红外线不为人眼所见但却无处不在 (5) 2、红外探测可实现夜视、测温、穿透云雾等功能，军民两用空间广阔 (7) 3、短/中/长波红外探测适用场景各不相同 (9) （1）短波红外原理及应用 (10) （2）中长波原理及应用 (11) 4、红外探测器是红外产业链的核心 (12) 二、红外探测器原理与核心指标 (13) 1、热探测器和光子探测器 (13) 2、单元数日益增加，红外焦平面探测器已是主流 (14) 3、阵列规模、NETD、像元间距是红外探测器的核心指标 (18) 三、主流红外探测器类型及其特点 (20) 1、红外探测器发展历程 (20) 2、制冷型红外探测器 (23) （1）碲镉汞红外探测器 (23) （2）量子阱红外探测器（QWIPs） (25) （3）II类超晶格红外探测器（II-SLs） (26) （4）量子点红外探测器（QDIPs） (27) 3、非制冷型红外探测器 (28) （1）VOx微测辐射热计 (29) （2）非晶硅微辐射测热计 (30) （3）短波红外传感器 (32) 4、未来发展趋势 (32)
四、红外探测器制造企业及其技术路线 (33) 1、国外红外探测器企业 (33) （1）Raytheon Vision Systems（RVS） (33) （2）Teledyne Imaging Sensors（TIS） (34) （3）Sofradir（法国） (35) （4）Leonardo DRS (36) （5）Semi Conductor Devices（SCD） (36) （6）FLIR system (37) 2、国内红外探测器研究机构 (39) （1）上海技物所 (39) （2）中电11所 (40) （3）北方夜视集团 (41) （4）高德红外 (42) （5）大立科技 (43) （6）睿创微纳 (44) （7）国惠光电 (45) （8）海康微影 (46)
量子阱红外探测器QWIP调研报告.doc
量子阱红外探测器（ QWIP ）调研报告 信息战略中心（） 引言 ............................................................................................... 错误 ! 未定义书签。 1、量子阱红外探测器的原理 ..................................................... 错误 ! 未定义书签。 量子阱红外探测器基本原理简介 .......................................... 错误 ! 未定义书签。QWIP 的几种跃迁模式 ........................................................... 错误 ! 未定义书签。量子阱结构的选择 .................................................................. 错误 ! 未定义书签。QWIP 的材料选择 ................................................................... 错误 ! 未定义书签。 入射光的耦合 ......................................................................... 错误 ! 未定义书签。QWIP 的性能参数 ................................................................... 错误 ! 未定义书签。 量子阱周期数对器件性能的影响 [9] ................................. 错误 ! 未定义书签。 QWIP 的抗辐射机理与方法 .................................................. 错误 ! 未定义书签。参考文献： ................................................................................ 错误 ! 未定义书签。 2、量子阱红外探测器的制备方法 ............................................. 错误 ! 未定义书签。 直接混杂法制备红外探测器焦平面阵列像元 ...................... 错误 ! 未定义书签。 3、量子阱红外探测器的国内外主要应用 ................................. 错误 ! 未定义书签。 红外探测器分类 ...................................................................... 错误 ! 未定义书签。 红外探测器发展历程 .............................................................. 错误 ! 未定义书签。 红外探测器基本性能参数 ..................................................... 错误 ! 未定义书签。 各种焦平面阵列（ FPA ）的性能比较 .................................. 错误 ! 未定义书签。 S 红外成像系统的完整结构 ...................................................... 错误 ! 未定义书签。 焦平面结构 ........................................................................... 错误 ! 未定义书签。 读出电路 ............................................................................... 错误 ! 未定义书签。QWIP 探测器实例分析 ........................................................... 错误 ! 未定义书签。 QWIP 的应用领域及前景分析 .............................................. 错误 ! 未定义书签。参考文献： ................................................................................ 错误 ! 未定义书签。
课程报告《近红外单光子探测器》
电子科技大学光电信息学院 课程论文 课程名称红外与传感技术 题目名称单光子探测器研究进展 学号 姓名 2014年6月20日
摘要：单光子探测是一种极微弱光探测技术, 在高分辨率光谱测量、高速现象检测、精密分析、非破坏性物质分析、大气测污、生物发光、放射探测、高能物理、天文测光、光时域反射、地球科学、空间科学、量子信息等领域有着极其广泛的应用。本文主要从工作原理、工作参数和优缺点等方面介绍了目前常用的单光子探测器件和技术。 关键词：单光子，近红外，探测器 1 引言 自从1984年Bennett 和Brassard 提出第一个量子密码术方案并于1989 年成功地完成量子密码通讯实验的演示之后，世界各国掀起了量子密码通讯实验的高潮。作为量子密码通讯技术关键技术之一的单光子探测技术也逐渐在量子光学的微弱光探测领域中显示出广阔的前景，而日新月异的半导体技术为单光子探测技术的发展提供了强大的动力。 量子通讯是利用量子态不可克隆的原理来保护量子载体中的保密信息不被窃取，根据量子探测原理，窃听者获取的载有相同信息的量子体系数量越多，其经过多次探测后获得正确信息的可能性就越大，所以载有保密信息的量子体系越少越好。因此在各种QKD方案中，实际载有信息的量子体系一般都是单光子。对一套QKD方案来说，单光子探测的表现很大程度上影响其安全性和最大有效通讯距离，很多QKD系统的潜在漏洞都是由于量子器件的不够完美造成的。同时，单光子探测器的重复频率影响系统的工作频率，探测效率影响系统的成码率，暗计数率影响误码率和基于误码率检测的安全性分析。除此之外，某些单光子探测器对不同偏振态入射的光子有不同的探测效率，这同样会影响系统成码率的稳定度。若单光子探测器具有良好的光子数分辨能力的话，基于光子数布居的安全监测方法也能够增加系统的安全性。所以单光子探测器性能对量子通讯有着非常重要的意义。 2 单光子探测器件参数 单光子探测器（Single Photon Detector SPD）的基本功能是响应单个或多个光子，并输出相应的计数脉冲信号以表征该光子。单光子探测器的材料和工作方式各不相同，但其工作目的基本相同，所以一个单光子探测器（亦称作光子计数器Photon Counter）或探测技术的工作性能一般可以由下几个通用的指标来标定。[1]（1）光谱响应范围（spectral range）。单光子探测器的吸收层材料能带带隙决 - 1 -
一种可吸收垂直入射光的管状量子阱红外探测器-Fudan
一种可吸收垂直入射光的管状量子阱红外探测器 王晗1,2，李世龙1，甄红楼1，李梦瑶1,2，聂晓飞1,2，黄高山3，梅永丰3*，陆卫1* (1.中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室，上海200083； 2.中国科学院大学，北京100049； 3.复旦大学材料科学系，上海200433) 摘要：基于传统的光刻和化学湿法腐蚀工艺，通过卷曲技术，提出一种三维管状量子阱红外探测器。该管状器件相比于未卷曲的平面器件，在垂直入射光照下，展现了优良的暗电流、黑体响应和光电流响应率特性曲线。当工作温度60 K，偏置电压0.45 V时，管状器件峰值响应率为20.6 mA/W，峰值波长3.62 μm，最大量子效率2.3%。从几何光学的角度分析了管状器件的垂直光吸收原理，进而揭示了一种特殊的光耦合方式。最后，进一步测试了不同角度入射光照射下的光电流响应率谱。由于微管的近似圆形对称性，器件具有很宽的视角，有助于红外探测系统的设计。 关键词：卷曲微管；红外探测器；量子阱；光耦合 中图法分类号：TN362 文献标示码：A 引言 量子阱红外探测器(quantum well infrared photodetector, QWIP)作为20世纪90年代发展起来的第三代红外探测器，具有材料生长工艺成熟、器件均匀性好、光响应速度快及波长连续可调等优点[1-2]，在国防、航空航天、天文观测和民用领域等有广阔的应用前景[3]。QWIP 基于量子阱的子带跃迁，即在吸收外界光子后电子从阱内的基态跃迁到第一激发态进而形成光电流来实现红外探测。由于量子阱的一维限制结构（电子在材料生长方向上受限），只有电场分量沿着量子阱生长方向的入射光才能被其吸收[4]。因此，QWIP存在着如何耦合外界光的问题。图1(a)为最简单的光耦合方式——布儒斯特角耦合[5]，器件响应和量子效率非常低；图1(b)为45o边耦合[6-7]，即入射光从器件边缘打磨出的45o斜面入射，这种方式不适用于大规模的焦平面阵列；此外，在器件表面制作出金属或介质光栅、随机发射层或波纹层后，器件可以实现光栅耦合[8-10]、随机反射耦合[11]或波纹耦合[12]，如图1(c)、1(d)和1(e)所示。由于QWIP的子带跃迁工作模式，其量子效率较带间跃迁红外探测器偏小。因此，为提高QWIP的量子效率，一些具有电磁共振效果的光耦合结构被广泛采用。图1(f)展示了一种光子晶体耦合结构[13]，它可以实现器件的窄带增强响应；图1(g)和1(h)分别为金属二维孔洞阵列耦合结构[14]和金属-绝缘体-金属微腔耦合结构[15]，同样可以提高器件的量子效率。值得指出的是，由于利用耦合结构的共振模式，这些QWIP只能实现窄带的响应增强。我们提出一种管状的量子阱红外探测器(tubular QWIP)，其无需额外的结构就能直接吸收垂直入射光，并具有宽视角和宽频率的响应特点[16]。 本工作介绍了三维管状量子阱红外探测器件的设计和制备，给出了该器件在60 K温度下的暗电流、黑体响应和光电流响应等电学测试结果，并从几何光学的角度理解了器件吸收垂直入射光的基本原理，最后探索了器件在不同入射角下的光电流谱。 ____________________________ 基金项目: 国家自然科学基金(51322201, 61575213), 上海市科学技术委员会(14JC1400200) Foundation items: Natural Science Foundation of China (51322201, 61575213), Shanghai Municipal Science and Technology Commission (14JC1400200) 作者简介(Biography):王晗(1986-), 男, 湖北随州人, 博士研究生, 主要研究领域为三维量子阱红外探测器. E-mail:
单光子探测器
单光子探测器 单光子探测器是进行光子探测的实验设备，它通常只能探测光子的有或者没有，不能直接给出光量子态的完整信息，要想从探测结果来重构光量子态信息，需要结合其他的理论和实验手段。目前在可见和红外波段，单个光子的能量约为10-19 J，实现对如此低能量粒子的准确探测是很有挑战的工作。早期的单光子主要是光电倍增管，随着材料科学和量子信息科学的发展，单光子探测器的类型也逐渐丰富起来，这里主要介绍单光子探测器性能的主要指标：特征波长范围，死时间，暗计数，探测效率，时间抖动，光子数分辨能力。 探测器的特征波长范围指的是探测器能够响应的光谱频率范围。目前的单光子探测器都只对某一波段的光子敏感，这是由探测器的制作材料及加工工艺决定的，而探测器的光谱响应特性也决定了它的应用范围。例如对自由空间的量子通信来说，使用的光子波长主要集中在可见光波段400nm-1060nm或者近红外波段900nm-1700nm，需要对这一波段较敏感的探测器;而对于光通信来说，由于光纤在1550nm这个波长具有最小的损耗，所以对基于光纤的量子信息网络，探测器必须对1550nm光子有足够高的探测效率。 当探测器探测到一个光子之后，在一定的时间内，探测器不能响应新的光子，这一段时间称为探测器的死时间，一般来说死时间越短越好。在当前的技术条件下，死时间取决于探测器的电子学后处理系统而非探测器的感光材料。例如，对于基于雪崩二极管的单光子探测器，当探测器探测到一个光子之后，探测器需要抑制这个信号带来的后脉冲信号，这样就必须将探测器关断一段时间，等到前一个探测器的后脉冲信号基本消除之后才能重新开启，这一段时间就是雪崩二极管的单光子探测器的死时间，可见光波段400nm-1060nm探测器的死时间一般固定为33ns,近红外波段900nm-1700nm探测器的死时间一般从500ns到1ms可调，死时间决定了探测器的最大计数率。 当没有光子进入探测器时，探测器仍然有计数率，这就是暗计数。暗计数是由于感光材料的缺陷，电压偏置和外界环境的干扰比如温度，湿度，热噪声等因素引起的。暗计数对实验的信噪比有直接影响，因此降低暗计数是单光子探测器发展的重要目标。现在法国Aurea Technology的单光子探测器暗计数可以做到小于25cps（世界第一）. 探测效率指的是当有光子进入探测器的时候，它被探测到的概率。目前商用探测器的最大探测效率约为70%，如Aurea Technology生产的SPD_A_VIS.提高探测效率在
量子阱红外探测器QWIP调研报告
量子阱红外探测器Q W I P 调研报告 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
量子阱红外探测器（Q W I P）调研报告 信息战略中心 引言 ............................................................................................................................................. 1、量子阱红外探测器的原理................................................................................................ 量子阱红外探测器基本原理简介........................................................................................ QWIP的几种跃迁模式........................................................................................................... 量子阱结构的选择 ................................................................................................................... QWIP的材料选择 .................................................................................................................... 入射光的耦合............................................................................................................................ QWIP的性能参数 .................................................................................................................... 量子阱周期数对器件性能的影响[9] ............................................................................... QWIP的抗辐射机理与方法................................................................................................. 参考文献：.................................................................................................................................. 2、量子阱红外探测器的制备方法....................................................................................... 直接混杂法制备红外探测器焦平面阵列像元 ................................................................. 3、量子阱红外探测器的国内外主要应用.......................................................................... 红外探测器分类........................................................................................................................ 红外探测器发展历程............................................................................................................... 红外探测器基本性能参数..................................................................................................... 各种焦平面阵列（FPA S）的性能比较 ..............................................................................