用Ar＋离子束在p型HgCdTe(碲镉汞)上刻蚀出不同体积的环孔, 利用激光诱导电流方法测试转型后的n区宽度.研究发现, 在相同的刻蚀条件下, n区宽度取决于材料的汞空位浓度和被刻蚀HgCdTe体积.当被刻蚀HgCdTe体积相同时, n区宽度随汞空位浓度的增加呈线性减小；当汞空位浓度一定时, n区宽度随被刻蚀HgCdTe体积的增加呈线性增加.

利用描述半导体内热载流子效应的１维能量平衡模型, 对波段外10.6 μm激光辐照下光导型HgCdTe探测器的电学响应进行了数值模拟。结果表明：在激光开始辐照和停止辐照瞬间, 探测器电阻的快速变化是由载流子温度的迅速变化引起的;在激光辐照过程中以及激光停照后, 探测器电阻的缓慢变化是由晶格温度的缓慢变化进而导致载流子温度发生缓慢变化所致。模拟结果与对实验曲线的定性分析得出的结论一致。

用波长为10.6 μm的波段外连续波激光辐照PV型HgCdTe中红外光电探测器, 得到了不同辐照功率密度下探测器的响应输出随激光功率密度变化的一系列实验结果。观察到探测器对波段外激光的电压响应方向与波段内激光的电压响应方向相同, 随波段外激光功率密度升高, 探测器的电压响应值先增大后减小。分析认为:该现象是由于探测器材料的弱吸收和基底材料的强吸收在不同时刻产生的不同的温度梯度, 与材料的整体温升共同作用的结果。该温度梯度在探测器内产生温差电动势, 而热激发的电子空穴对在温度梯度的作用下定向运动被结电场分离, 产生热生电动势,热生电动势是波段外激光辐照下PV型探测器中电动势产生的主要机制。

采用数值方法,考虑波段内激光的本征载流子带间跃迁吸收和波段外激光的自由载流子带内跃迁吸收的光吸收机制,以及器件温升对载流子寿命、浓度、迁移率和光吸收系数等材料参数的影响,通过求解粒子数平衡方程和热传导方程的联立方程组,研究了PC型HgCdTe光电探测器在波段内和波段外双光束组合激光辐照下的动态响应过程。计算结果证实了探测器对波段内和波段外激光的电压响应方向相反; 结果显示探测器对波段外激光的反向电压响应随波段外激光功率升高迅速增大,线性区间的波段内背景光辐照使波段外光响应迅速增大,随波段内激光使探测器趋于饱和,波段外光响应逐渐减小。

研究了PV型HgCdTe探测器在1.319 μm连续激光辐照下的温升效应.根据探测器的分层结构及测温Pt电阻的位置(冷面上),推断Pt电阻测得的温度并不直接反映HgCdTe芯片的温度,而是比芯片温度低很多.实验测量了Pt电阻的温升,数值模拟了Pt电阻温度随时间的变化以及探测器各层结构的温升情况,理论分析结果与实验结果相一致.

用10.6(m脉冲CO2激光辐照PC型HgCdTe光电探测器进行破坏阈值实验研究,通过改变激光辐照到探测器上的能量密度直至探测器损伤、破坏,得出了HgCdTe探测器的破坏阈值;利用一维半无限大模型计算了激光损伤探测器的破坏阈值,并与实验值进行了比较.分析表明,实验误差不仅来自于探测器不同的材料性质,而且与光斑的大小,探测器的制作工艺等多种因素有关;分析了不同脉宽的激光脉冲对破坏阈值的影响,得出了合理的破坏阈值.

对3.8μm激光破坏三元PC型HgCdTe探测器系统的实验结果进行定性分析.实验结果表明:当辐照在探测器系统上的激光功率密度达411W/cm²时,系统内各部件(Ge窗口、滤光片及探测器)已严重损坏,探测器系统永久失效.分析认为:实验中引起探测器系统破坏的主要原因是温度升高引起的烧蚀热.

用连续波1.319 μm激光辐照PV型HgCdTe红外探测器,得到了不同辐照功率密度下,探测器的响应输出随激光功率密度变化的一系列实验结果,观察到了器件对光的线性、饱和响应以外的一些新现象,如混沌、零压输出,并对实验结果作了初步的解释。

分别用连续波1.319μm激光和10.6μm激光辐照PC型HgCdTe红外探测器时,得到了不同辐照光功率密度下,探测器输出的一系列实验结果.给出了在波长为1.319μm的波段内激光辐照下PC型HgCdTe探测器的饱和阈值;用波长为10.6μm的波段外CO2激光辐照探测器时,发现了一些与波段内激光辐照探测器时大不相同的实验现象;对实验结果进行了分析.简要总结了PC型HgCdTe探测器对于波段内和波段外激光辐照的响应机制.

用连续波DF激光辐照PV型HgCdTe红外探测器,得到不同辐照功率密度下,探测器响应输出的一系列实验结果,观察到器件饱和以外的如探测器混沌、探测器单极化等一些新现象,这些结果与理论预期有着较大差别.给出了实验结果的初步解释,该实验结果为今后更好地研究PV型HgCdTe探测器提供了新的线索.