[1]锑化物超晶格红外探测器的研究进展

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锑化物中红外半导体激光器研究进展

ａｊｔｌｒｇｆａｄｇｐｏｅｏｄｇｔｔｍｉｉａｅｎｔａｏｅｔｎｒｍｄｉｒｅａｄＩｈｄｓｂａｅｏｎａ，ｃｒｓｎｉｏｈｅｓｏｗｖｌｇＣｒｃｖｒｈｅｔｅｉｎａｄｂ．ｎｔｓｕａｅｎｂｒｐｎｅｓｎｅｈｌｅｉ — ｆｒｎｉ
相互间晶格能实现很好的匹配，于形成低缺陷密ｅｌ等人提出ｊ它的有源层为多周期的ＩＡｓＧａ易ｒｚ，ｎ／度的合金材料。ＧａｂＩＡｓＳ与ｎ为第二型破隙型能带（）ｂＡｌｂ阱结构，ＩＳ／Ｓ三ｎ如图２所示，中两个为电子其
Ｃｈｎｃｕ３０２；２ＴｈａｇｈｎＲｅｉｎｌｆｅｏｅＡｒｏｅｒｅｐｅｅｔｔｖｒａａｇｈｎ１０２ｅＣｈｎｃｕｇｏａＯｆｃｆｈｍｒｄＦｏｃｓＲｅｒｓｎａｉｅＢｕｅｕ，ｉｔ
图１所示
国休斯顿大学的Ｒ．Ｙａｇ提出了基于ＩＡｓＧａｂＱ．ｎｎ／ｓ破隙型量子阱带间跃迁的第二类量子级联激光器结构。其能带结构原理如图３所示。注入电子在有源区发生从电子子能级向重空穴子能级的跃迁，产生光子，光子通过共振隧穿进入注人区，而在电继
结构，而三元、四元系材料组成的异质结可由组分调势阱，为空穴势阱。从图中可以看到，一个两个电子节转变为第一类能带结构。依据ＧａｂＳ这种能带结势阱的耦合导致了在电子势垒处仍有相当大的电子

锑基_类超晶格红外探测器_第三代红外探测器的最佳选择_史衍丽

〈综述与评论〉锑基Ⅱ类超晶格红外探测器——第三代红外探测器的最佳选择史衍丽（昆明物理研究所，云南昆明 650223）摘要：以多色、大面阵、高性能、低成本为特征的第三代红外探测器是当前红外探测器的发展方向及目标。

InAs/GaInSbⅡ类超晶格探测器因为独特的断代能带结构以及自身存在的材料和器件优势，在大面阵长波红外探测器、高温中波红外探测器、中波双色探测器以及甚长波红外探测器领域显示出优异的器件性能和技术成熟性，成为第三代红外探测器技术的最佳选择之一，在世界各国引起了高度的重视和发展。

就InAs/GaInSbⅡ类超晶格材料的优越性、存在的问题及近期的发展状况进行了介绍，旨在促进我国InAs/GaInSbⅡ类超晶格技术的发展。

关键词：第三代红外探测器；InAs/GaInSbⅡ类超晶格；断代能带结构；低维红外探测器中图分类号：TN215 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2011)11-0621-04Type-II InAs/GaInSb Superlattices Infrared Detectors-one ofthe Best Choices as the Third Generation Infrared DetectorsSHI Yan-li(Kunming Institute of Physics, Kunming 650223, China)Abstract：The Third-Generation infrared detectors characterized as multicolor, large array, high performance and low cost have become the development goal of the infrared detectors. InAs/GaInSb Type-II infrared materials has special broken band structure and materials merits, furthermore, the materials has been widely applied in the area of large array long wavelength infrared detectors、high temperature mid-wavelength infrared detectors、middle wavelength dual-band infrared detectors and ultra-long wavelength infrared detectors. The superior devices performance with high detectivity and excellent uniformity verified the technology superiority and maturity. It has become one of the best choices as the Third-Generation infrared detectors in the world. In this paper the material advantages, the technique issues and development status has been introduced in order to advance the development of InAs/GaInSb type-Ⅱ technology in our country.Key words：the Third-Generation infrared detectors，InAs/GaInSb Type-II superlattices，broken band structure，low-dimension infrared detectors引言红外探测器在经历了扫描型的第一代红外探测器、小规模凝视阵列的二代红外探测器的发展，在20世纪90年代提出了对第三代红外探测器的发展需求。

低暗电流锑化物Ⅱ类超晶格红外探测材料的制备及相关基础研究

低暗电流锑化物Ⅱ类超晶格红外探测材料的制备及相关基础研究本文系统地研究了GaSb(001)衬底上InAs/InAsSb超晶格材料的分子束外延生长,在此之前,首先研究了低温GaSb薄膜缓冲层和InAsSb薄膜的生长。

初步探索了InAsSb和InAs/InAsSb超晶格单元红外探测器器件工艺,系统地研究了材料的结构、光学、电学等物理特性,对相关器件物理问题进行了分析,主要内容包括:1、通过优化GaSb衬底上低温生长GaSb薄膜的生长温度、Sb/Ga束流比等参数,解决了低温生长GaSb外延层时表面容易出现“金字塔包”的难题,使低温生长的GaSb外延层质量得到了提高。

当Sb2源炉裂解前端温度和基底温度分别为900°C和580°C,生长温度为Tc+60°C,V/III值为7.07时,得到的GaSb外延层的质量最好。

2、优化了三种结构的InAsSb红外探测器件(PIN型、NBP型、NBN型)的材料制备工艺,探索了单元器件的器件工艺,并对单元器件的电学和光学性能进行了测试分析。

PIN型InAsSb单元探测器的R0A为224Ω·cm2(100K),峰值探测率为3.6×1010 cmHz1/2/W(77K)。

NBN型和NBP型InAsSb单元探测器的R0A都达到了105Ω·cm2(100K)的量级,但NBN型的R0A值比NBP型更大一些,暗电流密度相对低,温度为77K时峰值探测率分别为8.5×1012cmHz1/2/W和2.4×108 cmHz1/2/W。

最后,得到了50%截止波长分别为3.8μm(PIN型)、3.4μm(NBP型)、2.6μm(NBN型)的InAsSb单元探测器。

3、研究了InAs/InAsSb超晶格材料的外延生长,优化了InAs/InAsSb超晶格材料结构生长参数,获得了高质量的长周期厚度InAs/InAs0.73Sb0.27(75 periods)超晶格材料,扫描区域为20μm×20μm时的RMS约为1.8?,超晶格零级峰与GaSb衬底之间的晶格失配度约为100arcsec,零级峰的半峰宽低于120arcsec,周期厚度为93.3?。

《2024年势垒型InAs-InAsSbⅡ类超晶格红外探测器研究进展(特邀)》范文

《势垒型InAs-InAsSbⅡ类超晶格红外探测器研究进展(特邀)》篇一势垒型InAs-InAsSbⅡ类超晶格红外探测器研究进展(特邀)势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格红外探测器研究进展（特邀）一、引言随着红外技术的飞速发展，红外探测器作为其核心技术，在军事侦察、夜视系统、环境监测等领域发挥着重要作用。

势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格红外探测器因其独特的物理特性和优异的光电性能，成为当前红外探测技术的研究热点。

本文将就势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格红外探测器的研究进展进行综述，旨在为相关领域的科研人员和工程技术人员提供一定的参考。

二、势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格的基本特性势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格是由两种不同能级的半导体材料交替生长形成的超晶格结构。

这种结构具有优异的能带结构，使得其能够响应更宽波段的红外辐射。

此外，其良好的电子传输性能和光响应特性，使得该类探测器在红外探测领域具有广阔的应用前景。

三、研究进展概述1. 材料生长与制备技术随着分子束外延、金属有机化学气相沉积等制备技术的不断发展，势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格的制备技术日趋成熟。

研究人员通过优化生长条件和调控组分，成功制备出高质量的超晶格材料，为后续器件性能的提升打下了坚实的基础。

2. 器件结构与性能研究针对势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格红外探测器的器件结构，研究人员进行了大量研究。

通过优化势垒高度、宽度以及超晶格周期等参数，有效提高了探测器的光响应速度和量子效率。

此外，针对器件的响应波段、暗电流、噪声等性能指标，也进行了深入研究，为器件的实际应用提供了有力支持。

3. 应用领域拓展势垒型InAs/InAsSb Ⅱ类超晶格红外探测器在军事和民用领域均有着广泛的应用。

在军事领域，该类探测器可用于夜视系统、导弹制导等；在民用领域，则可应用于环境监测、安全防范、医疗诊断等方面。

Ⅱ类超晶格红外探测器的机理、现状与前景

量多子阱材料与器件研究的一个高峰期，整个研发活动十分活跃，主要是以ＧＡｓａＡｓａ／Ａ１为代表的Ｉ — ＧＩＶ族Ｉ的红外量子阱材料与器件。Ｉ类超晶格材料的能带结
ｉｌｅｄｔａｈｓｋｎｏｔｒａｙｓｗｉｌｒｐｏｅｔｅｔｔｅｔｔ — －ｈ．ｎＣｄ．ＴｈｅＳｂｅｉｖｅｈｔｔｉｉｄｆｍａｅｉｌｍａｈｏｓｍｉａｒｐｒｉｓｏｈｓａｅｏｆｔｅａＨｇＴｅ
ＫｎｉｇＩｓｉｔｏｈｓｓＫｕｍｉ５２３ＣｉａｕｍｎｔｕｎｔｅｆＰｙｉ．ｎｎ６０２，ｈｎ、ｃｇ
ＡｂｔａｔＲｅｅｔ，ｈｔｎａｅｐＩｕｅｌｔｃｅｅｔｒａｅａｔａｔｄｍｕｈａｔｎｉｎｆｒｉｓｒｃ：ｃｎｌｔｅＡｎｉｙｍｏｙｂｓｄｔｅＩｙｓｐｒｔｅｄｔｃｏｓｖｔｃｅｃｔｔ，ｏａｉｈｒｅｏｔ
ｓｒｃｒ，ｐｃａｅａａｉｎｆａｒｓｆｒｅｅｔｏｎｎｌｓｉｈｕｒａｔｃｓａｄｔｅｒｓａｃｅｕｌｒｍｔｕｔｅｓｅｉｌｐｒｔｏｅｔｅｌｃｒｓａｄｈｏｅｎｔｅｓｐｅｌｔｉｅ，ｎｈｅｅｒｈｒｓｔｆｏｕｓｕｏｓ
力追求的目标。
本文从Ｉ超晶格多量子阱、Ｉ类超晶格材料与类Ｉ探测器基本能带结构及特性出发，根据目前Ｉ类超晶Ｉ格材料与器件的最新进展，对Ｉ超品格材料与器件的Ｉ

锑化物二类超晶格红外探测器

锑化物二类超晶格红外探测器作者：黄建亮张艳华曹玉莲黄文军赵成城卫炀崔凯郭晓璐李琼刘珂马文全来源：《航空兵器》2019年第02期摘要： ; ; ; ;本文主要展示了近几年来该课题小组在InAs/GaSb二类超晶格红外探测器领域取得的一些研究成果，如在短波波段（1～3 μm）、中波波段（3～5 μm）、长波波段（8～12 μm）、甚长波波段（>14 μm）等单色器件的成果，以及双色InAs/GaSb二类超晶格红外探测器方面的成果，如短/中波双色、短波/甚长波双色，长波/甚长波双色红外探测器等单管器件。

除此之外，还展示了384×288中波波段InAs/GaSb二类超晶格红外焦平面探测器组件。

关键词： ; ; ; 锑化物二类超晶格; InAs/GaSb; 焦平面阵列; 红外探测器中图分类号： ; ; ;TN215文献标识码： ; ; ;A文章编号： ; ; ; 1673-5048（2019）02-0050-070引言超晶格的概念是在1977年由Esaki L 和Tsu R提出的[1]，其是由两种或者两种以上的半导体材料周期性结构组成的，与量子阱类似，只是每个周期各层材料的厚度都很小，都可以和电子的德布罗意波长相比较，电子和空穴被束缚在势阱中，相邻势阱的电子和空穴可以各自相互耦合。

在InAs/GaSb异质新型材料体系中，由于InAs的导带底比GaSb材料的价带顶还要低0.15～0.2 eV[2]，从而使得InAs/ GaSb材料构成了具有“破带隙”（broken bandgap）不对称型二类超晶格。

自从1987年Smith和Mailhiot 提出可以利用InAs/GaSb二类超晶格的独特物理性质实现高性能的红外探测器[3]以来，经过30多年的发展，利用InAs/GaSb 二类超晶格材料实现的大面积双色高性能紅外探测器已经问世，已经成为碲镉汞红外探测的一个重要补充。

这是因为与目前主要制冷型红外探测器（包括碲镉汞红外探测器（MCT），量子阱，量子点红外探测器）相比， InAs/GaSb 二类超晶格探测器具有以下优点：（1）通过调节应变及能带结构，使轻重空穴能级分离，从而降低俄歇复合及暗电流，提高了载流子的寿命，提高了红外探测器的工作温度;（2） InAs/GaSb的“破带隙”不对称型二类能带结构，使得电子和空穴在空间分离，即电子主要被束缚在InAs层里，电子形成微带，空穴被限制束缚在GaSb层，从而大大减小电子与空穴之间的相互作用，大大提高电子的有效质量，最后使得隧穿的暗电流减少;（3）对碲镉汞红外探测器（MCT）而言， MCT需要精确地控制Hg与Cd的摩尔比来控制探测器Huang Jianliang， ;Zhang Yanhua， ;Cao Yulian， et al. Antimonide Type Ⅱ Superlattice Infrared Photodetectors[ J]. Aero Weaponry， 2019， 26（ 2）： 50-56.（ in Chinese）的响应波长，而InAs/GaSb二类超晶格红外探测器则可以通过改变超晶格的周期厚度，并且可在1～30 ;μm范围内连续调节其响应截止波长。

锑化物Ⅱ类超晶格中远红外探测器的研究进展

第４４卷　第６期２０２０年１１月激光技术ＬＡＳＥＲＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．４４，Ｎｏ．６Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２０２０文章编号：１００１３８０６（２０２０）０６０６８８０７锑化物Ⅱ类超晶格中远红外探测器的研究进展谢修敏１，徐　强１，陈　剑１，周　宏２，代　千１，张　伟１，胡卫英１，宋海智１，３（１．西南技术物理研究所，成都６１００４１；２．中国兵器科学研究院，北京１０００８９；３．电子科技大学基础与前沿研究院，成都６１００５４）摘要：基于锑化物Ⅱ类超晶格结构的中远红外探测器，由于其优异的性能而受到广泛的关注和研究。

综述了锑化物Ⅱ类超晶格中远红外探测器的探测机理、材料结构、器件性能和当前的应用情况，介绍了其在中远红外雪崩光电探测器领域的研究现状。

锑化物Ⅱ类超晶格探测器的部分性能指标已接近、甚至超过了碲镉汞探测器，并在部分红外装备上得到了应用。

而基于锑化物Ⅱ类超晶格的雪崩光电探测器件在中远红外弱光探测领域尚处于起步阶段，与碲镉汞探测器相比还有很大差距，但同时也呈现出了巨大的发展潜力。

关键词：探测器；锑化物；Ⅱ类超晶格；中远红外；雪崩光电探测器中图分类号：ＴＬ８１４；Ｏ４７５文献标志码：Ａｄｏｉ：１０７５１０／ｊｇｊｓｉｓｓｎ１００１３８０６２０２００６００７Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎａｎｔｉｍｏｎｉｄｅｂａｓｅｄｔｙｐｅ ⅡｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｍｉｄａｎｄｌｏｎｇｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｏｒｓＸＩＥＸｉｕｍｉｎ１，ＸＵＱｉａｎｇ１，ＣＨＥＮＪｉａｎ１，ＺＨＯＵＨｏｎｇ２，ＤＡＩＱｉａｎ１，ＺＨＡＮＧＷｅｉ１，ＨＵＷｅｉｙｉｎｇ１，ＳＯＮＧＨａｉｚｈｉ１，３（１．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＡｃａｄｅｍｙｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８９，Ｃｈｉｎａ；３．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌａｎｄＦｒｏｎｔｉｅｒＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｄａｎｄｌｏｎｇｉｎｆｒａｒｅｄｄｅｔｅｃｔｏｒｂａｓｅｄｏｎａｎｔｉｍｏｎｉｄｅｔｙｐｅ Ⅱｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｈａｓｄｒａｗｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｔｔｅｎｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｄｕｅｔｏｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｍａｔｅｒｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｄｅｖｉｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｍｏｎｉｄｅｔｙｐｅ Ⅱｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｅｔｅｃｔｏｒｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｙｐｅ Ⅱｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｉｎｍｉｄａｎｄｌｏｎｇｉｎｆｒａｒｅｄａｖａｌａｎｃｈｅｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅｓｉｓａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｓｏｍｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｔｈｅａｎｔｉｍｏｎｉｄｅｔｙｐｅ Ⅱｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｅｔｅｃｔｏｒｓｈａｖｅａｐｐｒｏａｃｈｅｄ，ｏｒｅｖｅｎｅｘｃｅｅｄｅｄｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅＨｇＣｄＴｅｄｅｔｅｃｔｏｒｓ．Ｓｕｃｈｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｅｔｅｃｔｏｒｓｈａｖｅｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｉｎｓｏｍｅｉｎｆｒａｒｅｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ａｖａｌａｎｃｈｅｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓｂａｓｅｄｏｎａｎｔｉｍｏｎｉｄｅｔｙｐｅ Ⅱｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅａｒｅｓｔｉｌｌｉｎｔｈｅｉｒｉｎｆａｎｃｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｍｉｄａｎｄｌｏｎｇｉｎｆｒａｒｅｄｗｅｅｋｌｉｇｈｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ，ｔｈｅｙｓｈｏｗｇｒｅａｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｗｈｅｎｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＨｇＣｄＴｅａｖａｌａｎｃｈｅｄｅｔｅｃｔｏｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ；ａｎｔｉｍｏｎｉｄｅ；ｔｙｐｅ Ⅱｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅ；ｍｉｄａｎｄｌｏｎｇｉｎｆｒａｒｅｄ；ａｖａｌａｎｃｈｅｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅｓ基金项目：国家重点研发计划资助项目（２０１７ＹＦＢ０４０５３０２）；四川省重大科技专项课题资助项目（２０１８ＴＺＤＺＸ０００１）作者简介：谢修敏（１９８８），男，工程师，现主要从事光电探测器和表面等离子激元研究。

红外探测器的最新进展_陈长水

虽然氧化钒薄膜技术比无定型硅技术要便宜 , 但
无定型硅技术却有着其他两种技术所无法比拟的优势首先 , 无定型硅采用硅为原材料 , 而硅是
采用微加工技术制造了具有微桥绝热结构的氧化
钒阵列器件取得巨大成功 , 引起了研究者的极大
公司报道
双色探测器和砷化稼基
多。昆明物理研究所的袁俊利用粒子束增强沉积法 , 制备出的薄膜电阻为为一几, 温度系数
三色探测器 , 硅基双色探测器像素为波和长波截止波长分别为效温差分别为和拜和
料进行研究 , 但很少涉及应用上海技术物理研究
温探测器的材料主要有磅福汞
和基于锡化物的二型超晶格
。
啼锡汞
, 量子阱
所器件室开发的谛锡汞光电导型芯片作为红外敏
感元件 , 采用了微型热电致冷器制冷 , 来提供敏感
波长
磅福汞材料可以制成雪崩二极管 , 早在
年 , 利用啼福汞材料的雪崩特性制成的用于通信
、 “ 的探测器就已经出现 “】。啼福
汞晶体特殊的晶格结构使得它可以进行两种模式的无噪声线性雪崩纯电子形式和纯空穴形式 ,
仅在军事领域的制导、跟踪、夜视和大地测绘等
加工技术、大规模集成电路、信号处理技术的飞速发展 , 红外探测器技术拥有巨大的发展潜力。

锑化铟红外探测器原理

锑化铟红外探测器原理导言：红外探测器是一种能够感知红外辐射并将其转化为可见光或电信号的设备。

锑化铟（InSb）红外探测器是一种基于半导体材料的红外探测器，具有高灵敏度、高分辨率和快速响应等优点，被广泛应用于军事、航天、医学和工业等领域。

本文将重点介绍锑化铟红外探测器的原理及其工作过程。

一、锑化铟的特性锑化铟是一种化合物半导体材料，其晶体结构属于闪锑矿型，具有良好的光电特性。

锑化铟的能带结构使其能够吸收红外辐射，并将其转化为电信号。

由于其禁带宽度较窄，约为0.18 eV，因此锑化铟能够感知长波红外辐射，其响应波长范围通常在3-5微米或8-14微米。

二、锑化铟红外探测器的结构锑化铟红外探测器一般采用PN结构，由n型和p型锑化铟材料构成。

在探测器正面，通过掺杂和扩散等工艺制备出n型和p型区域，形成PN结，用于电荷分离和电流传输。

在PN结周围，通常还会加上一层反射层，用于提高红外光的吸收效率。

三、锑化铟红外探测器的工作原理锑化铟红外探测器的工作原理基于光生电效应和热电效应。

当红外辐射照射到锑化铟材料上时，光子会激发材料中的电子从价带跃迁到导带，产生电子-空穴对。

由于PN结的存在，电子和空穴会被分离，形成电流。

这个电流信号可以通过外部电路进行放大和处理，最终转化为可见光或数字信号。

四、锑化铟红外探测器的工作过程锑化铟红外探测器的工作过程主要包括光电转换、电信号放大和处理三个步骤。

1. 光电转换：当红外辐射照射到锑化铟红外探测器上时，光子会被锑化铟吸收，并激发材料中的电子跃迁到导带。

这个过程中，光的能量被转化为电子的动能，形成电子-空穴对。

2. 电信号放大：由于PN结的存在，电子和空穴会被分离，并形成一个电流。

这个电流信号非常微弱，需要经过放大才能够被有效检测和处理。

通常，锑化铟红外探测器会连接到一个低噪声放大器，以放大电流信号。

3. 信号处理：放大后的电流信号可以通过不同的方式进行处理。

例如，可以使用模数转换器将电流信号转化为数字信号，以便进行数字信号处理和分析。

锑化物超晶格探测器的产业化展望

N-doped SL ��co =4.8 ��m
Active region SL 8InAs/8GaSb (��co=4.8 ��m)
0.5 ��m
0.5 ��m 0.5 ��m
P-doped GaSb
AlAs0.08Sb0.92 Isolation
锑化物超晶格探测器——技术特点
1、响应波段宽且精确可调
Hg1-yCdyTe通过改变成分来调节带隙宽度，超晶格通过调节超晶格的周期数以及 InAs 和GaSb 层的厚度来调节带隙，前者会导致材料晶格尺寸的变化，从而使得外延层与衬底材料的晶格失配程度变大，器件结构质量变坏。
1.0 0.8
Intensity(a.u.)
Thickness Layer& Cutoff un-doped eB-SL ��co =6.0 ��m P-doped eB-SL ��co =6.0 ��m
N 化物 P 化物 As 化物 Sb 化物
0.5 ��m
0.5 ��m
5.0 ��m 0.5 ��m 1.0 ��m 0.5 ��m 4.0 ��m
锑化物超晶格探测器——材料
6.1Å 材料家族
AlSb
2.3eV
GaSb 0.72eV InSb 0.18eV
~5nm
InAs 0.36eV
Type II Type I
InAs 0.36eV
Type II
Type II
6.058Å 6.136Å
6.095Å
6.058Å
6.479Å

锑基II类超晶格红外探测器——第三代红外探测器的最佳选择

ｔｃｎｌｇｕｅｉｒｙａｄｍａｒｙＩｈｓｂｃｍｅｏｅｏｅｂｓｈｉｅｓｔｅＴｉ．ｎｒｔｎｉｆａｅｅｈｏｏｙｓｐｒｏｔｎｔｉ．ｔａｅｏｎｆｈｅｔｃｏｃｓａｈｈｒＧｅｅａｉｒｒｄｉｕｔｔｄｏｎｄｔｃｏｓｉｅｗｏｌ．ｎｔｉｐｐｒｈｔｒａｄａｔｇｓｔｅｔｃｉｕｓｅｎｅｅｏｍｅｔｔｔｓａｅｅｔｒｔｒｄＩｓａｅｅｍａｅｉｌｖｎａｅ，ｈｅｈｑｅｉｕｓａｄｄｖｌｐｎａｓｎｈｈｔａｎｓｓｕｈ
ａｐｉｄｉｈｒａｏａｇｒａｏｇｗａｅｅｇｈｉｆａｅｅｅｔｒ、ｈｇｅｅａｕｅｍｉ — ｖｌｎｔｐｌｎｔｅａｅｆｌｒｅａｒｙｌｎｖｌｎｔｎｒｄｄｔｃｏｓｅｒｉｈｔｍｐｒｔｒｄｗａｅｅｇｈ
的器件性能和技术成熟性，成为第三代红外探测器技术的最佳选择之一，在世界各国引起了高度的重视和发展。就ＩｓａＳＩ类超晶格材料的优越性、存在的问题及近期的发展状况进行了介绍，旨ｎ／ＩｂＩＡＧｎ在促进我国ＩＡ／ａＳＩ类超晶格技术的发展。ｎｓｌｂＩＧｎ关键词：第三代红外探测器；Ｉ／ａＳＩ类超晶格；断代能带结构；低维红外探测器ｎＧＩｂＩＡｓｎ中图分类号：Ｔ１文献标识Ｌ：ＡＮ２５Ｓ文章编号：１０—８１２１）１０２－４０１８９（０１１．６１０

锑化物超晶格红外探测器的研究进展

Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｂｅａｓｎ／ｎＳｕｅｌｔｉｅａｅｓｅｉｌｅｅｇａｄｓｒｃｕｅａｄｅｃｌｃｕｅＩＡｓＩＧａｂｓｐｒａｔｃｓｈｖｐｃａｎｒｙｂｎｔｕｔｒｎｘｅ—
ｌｎａｅｉｌｅｆｒｎｅ，ｔｅａｅｂｅｈｓｎａｈｒｆｒｅａｄｄｔｆｔｅｔｉｄｇｎｒ — ｅｔｍｔｒａｒｏｍａｃｓｈｙｈｖｅｎｃｏｅｓｔｅｐｅｅｒｄｃｎｉａｅｏｈｈｒｅｅａｐｔｎｉｆａｅｅｅｔｒ．Ｉｈｓｐｐｒｈｔｒａｒｐｒｉｓｉｎｒｒｄｄｔｃｏｓｎｔｉａｅ，ｔｅｍａｅｉｌｏｅｔ，ｍａｅｉｌｒｗｔｏｐｅｔｒａｏｈ，ｓｒｃｕｅｏｅｇｔｕｔｒｆｄ —
ｏｔｃｏｒｒｄｅｅｔｓ
ＥＥＡＣＣ：２５Ｏ；２３Ｃ２Ｄ７Ｏ
确打击等许多方面，充分显示了红外技术的分辨密性好、电子干扰性强等优点。保抗当
前以红外技术为基础的各种先进武器装备已经成为
（ｔｒｌｃｎｅＣｎｅ，ｎｔｕｅｏｅｉｎｕｔｓＣｉｅｅａｅｙＭａｅｉｉｃｅｔＩｓｔｔｆＳｍｃｄｃｒ，ｈｎｓＡｃｄｍＳｉｃｓＢｉｎ１０８，ＨＮ）ａＳｅｒｉｏｏｃｅｅ，ｅｉｇ，００３Ｃｎｊ
自从二十世纪四十年代第一个实用的红外探测器研制成功以来，红外探测器在民用、事、空等军太诸多领域得到了广泛应用。如军事应用方面的红外成像、红外制导和红外预警等红外技术已成为现代战争中极其重要的战术和战略手段。由红外探测器

锑化物二类超晶格红外探测器

DOI :10.12132/ISSN.1673-5048.2018.0112锑化物二类超晶格红外探测器黄建亮1,2∗,张艳华1,2,曹玉莲1,2,黄文军1,2,赵成城1,2,卫　炀1,崔　凯1,郭晓璐1,李　琼1,刘　珂1,2,马文全1,2(1.中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室,北京　100083;2.中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京　101407) 摘　要:本文主要展示了近几年来该课题小组在InAs /GaSb 二类超晶格红外探测器领域取得的一些研究成果,如在短波波段(1~3μm )、中波波段(3~5μm )、长波波段(8~12μm )、甚长波波段(>14μm )等单色器件的成果,以及双色InAs /GaSb 二类超晶格红外探测器方面的成果,如短/中波双色、短波/甚长波双色,长波/甚长波双色红外探测器等单管器件。

除此之外,还展示了384×288中波波段InAs /GaSb 二类超晶格红外焦平面探测器组件。

关键词:锑化物二类超晶格;InAs /GaSb ;焦平面阵列;红外探测器中图分类号:TN215 文献标识码:A 文章编号:1673-5048(2019)02-0050-070　引言超晶格的概念是在1977年由Esaki L 和Tsu R提出的[1],其是由两种或者两种以上的半导体材料周期性结构组成的,与量子阱类似,只是每个周期各层材料的厚度都很小,都可以和电子的德布罗意波长相比较,电子和空穴被束缚在势阱中,相邻势阱的电子和空穴可以各自相互耦合。

在InAs /GaSb 异质新型材料体系中,由于InAs 的导带底比GaSb 材料的价带顶还要低0.15~0.2eV [2],从而使得InAs /GaSb 材料构成了具有“破带隙”(broken bandgap)不对称型二类超晶格。

自从1987年Smith 和Mailhiot 提出可以利用InAs /GaSb 二类超晶格的独特物理性质实现高性能的红外探测器[3]以来,经过30多年的发展,利用InAs /GaSb 二类超晶格材料实现的大面积双色高性能红外探测器已经问世,已经成为碲镉汞红外探测的一个重要补充。

中长波双色制冷红外探测器项目通过科技成果鉴定

证券代码：002414 证券简称：高德红外公告编号：2017-029武汉高德红外股份有限公司关于高性能长波、中长波双色制冷红外探测器项目通过科技成果鉴定的公告本公司及董事会全体成员保证信息披露内容的真实、准确和完整，没有虚假记载、误导性陈述或重大遗漏。

近日，中国电子学会对我公司联合某科研院所、武汉高芯科技有限公司研制的“基于锑化物超晶格的高性能长波、中长波双色制冷红外探测器”项目进行了科技成果鉴定。

鉴定委员会听取了项目的研制报告、技术报告、应用报告及经济效益和社会效益分析报告，观看了系统演示，审阅了查新报告、测试报告和资料审查报告，经过质询和讨论，鉴定委员会通过鉴定。

一、鉴定结论鉴定委员会认为：本项目基于锑化物超晶格材料研制高性能长波和中长波双色制冷红外焦平面探测器，攻克了基于InAs/GaSb和InAs/GaSb/AlSb超晶格的结构设计、分子束外延生长、红外光电物性分析、大规模焦平面制备工艺、高可靠性组件封装等一系列自主关键技术，研制出了阵列规模640×512像素的高性能长波制冷红外焦平面探测器和阵列规模320×256像素的高性能中长波双色制冷红外焦平面探测器，并实现了红外成像，实现了实验室研究成果向产业化技术的转化。

本项目研制的基于锑化物超晶格材料研制高性能长波、中长波双色制冷红外焦平面探测器，该技术创新性强，具有多项自主知识产权，成果满足国内军民市场的重大战略需求，应用前景广泛，该技术水平达到国内领先、国际先进。

鉴定委员会同意此成果通过鉴定。

二、技术突破的意义及对公司未来影响锑化物超晶格红外探测技术的研制成功，可以解决我国在高性能红外探测器技术方面材料技术和工艺技术的瓶颈，打破欧美国家对我国的技术封锁，保障我国军事安全，满足航空航天、深空探测、预警监测等前沿技术部署需求；提升我国红外探测技术在全球市场的竞争力，抢占全球灾害预警、医疗免疫、工业检测、气体检测等民用消费市场；提升国家整体科技与经济实力。

锑化物超晶格红外探测器研究进展与发展趋势

锑化物超晶格红外探测器研究进展与发展趋势
张杰;黄敏;党晓玲;刘益新;陈颖超;陈建新
【期刊名称】《红外与激光工程》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】锑化物超晶格红外探测器具有均匀性好、暗电流低和量子效率较高等优点,其探测波长灵活可调,可以覆盖短波至甚长波整个红外谱段,是实现高均匀大面阵、长波、甚长波及双色红外探测器的优选技术,得到了国内外相关研究机构的关注和
重视,近年来取得了突破性的进展。

文中从锑化物超晶格的基本技术原理出发,梳理
总结了超晶格红外探测器的发展历程和当前进展,结合超晶格技术特点的分析,初步
探讨了超晶格红外焦平面后续发展趋势。

【总页数】11页(P61-71)
【作者】张杰;黄敏;党晓玲;刘益新;陈颖超;陈建新
【作者单位】装备发展部某中心;中国科学院上海技术物理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN215
【相关文献】
1.锑化物二类超晶格红外探测器
2.锑化物Ⅱ类超晶格中远红外探测器的研究进展
3.锑化物超晶格红外探测器的研究进展
4.基于锑化物二类超晶格的多色红外探测器
研究进展5.锑基Ⅱ类超晶格InAs/InAsSb红外探测器的研究进展
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锑基二类超晶格中波红外焦平面探测器技术

锑基二类超晶格中波红外焦平面探测器技术巩锋;马文全;谭振;刘铭;王亮;张燕华;邢伟荣【摘要】Owing to the excellent material performance and device advantage of InAs/GaSb Type-Ⅱsuperlattice such as high quantum efficiency,low dark current and adjustable energy band structure,it has been one of the best choice for the third-generation infrared focal plane arrays detector.Material design,material growth and device technology of MW InAs/GaSb Type-Ⅱsuperlattice are reported.High performance 128×128 MW focal plane arrays were fabrica-ted.Dark current density is 1.8 ×10 -7 A/cm2 and quantum efficiency reaches 36.64%.%InAs/GaSbⅡ类超晶格以其特有的量子效率高、暗电流小、能带结构可调等材料性能和器件优势，成为第三代红外探测器技术的最佳选择之一。

本文报道了中波InAs/GaSb Ⅱ类超晶格材料的设计、生长、器件工艺技术，制备出了高性能的128×128中波InAs/GaSb Ⅱ类超晶格红外焦平面探测器，像元暗电流密度降到1.8×10-7A/cm2，量子效率达36.64％。

【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P258-260)【关键词】InAs/GaSbⅡ类超晶格;128×128;像元暗电流密度;量子效率【作者】巩锋;马文全;谭振;刘铭;王亮;张燕华;邢伟荣【作者单位】华北光电技术研究所，北京 100015;中国科学院半导体研究所，北京 100083;华北光电技术研究所，北京 100015;华北光电技术研究所，北京100015;华北光电技术研究所，北京 100015;中国科学院半导体研究所，北京100083;华北光电技术研究所，北京 100015【正文语种】中文【中图分类】TN214三代红外焦平面器件向着大规模高性能、双多色探测、低成本方向发展。