1 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
2 天津津航技术物理研究所, 天津 300300
基于黑体标定的非均匀性校正方法在凝视红外成像系统中被广泛应用, 但在面对天空背景成像或者高速飞行器上透过高温光学窗口观察常温目标两种情况下, 出现了黑体标定不适用的现象。为此通过分析红外成像系统的响应特性, 提出了响应光谱非均匀性的概念, 指出了黑体标定法具有场景光谱分布依赖的特征。同时, 分析了响应光谱非均匀性产生的原理, 包括内外两方面原因。内在因素是红外探测器不同像元的量子效率随光谱变化存在差异, 外在因素是应用场景的辐射光谱分布与黑体相差较大。在此基础上, 给出了解决响应光谱非均匀性的建议。
红外成像 非均匀性 响应光谱 IR imaging non-uniformity response spectrum 红外与激光工程
2019, 48(2): 0204002
1 北京工业大学 光电子技术省部共建教育部重点实验室, 北京100124
2 中国科学院半导体研究所, 北京100083
报道了使用石墨烯作为阳极材料的GaN肖特基型紫外探测器。介绍了光敏面为1mm×1mm的新型肖特基紫外探测器的制备过程。并对器件进行了响应光谱、I-V特性测试。器件的响应光谱较为平坦, 峰值响应度为0.175A/W; 通过对石墨烯进行化学修饰, 使峰值响应度增加到0.23A/W。并根据热电子发射理论, 计算出了器件掺杂前后的肖特基势垒高度分别为0.477eV和0.882eV, 验证了器件性能的提高主要原因是石墨烯功函数的增加。
肖特基 紫外探测器 石墨烯 响应光谱 GaN GaN Schottky ultraviolet detector graphene response spectrum
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 信息功能材料国家重点实验室，上海 200050
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083
针对采用FTIR方法测量量子型光电探测器的光电流谱并据此校正获得器件的实际响应光谱问题，提出了两种简便可行的校正方案，即计算仪器函数校正方案和标准探测器传递校正方案；对其可行性、限制因素及注意事项进行了详细讨论.用两种方案对多种短波红外InGaAs光电探测器进行了测量校正，获得了与实际符合的响应光谱.为验证方案的适用性，还与采用经精确标定的光栅分光测量系统测得的结果进行了比对，确认了其适用性.结果表明，采用FTIR测量方法并结合适当的校正方案可以获得符合实际的响应光谱.
响应光谱 校正 光电探测器 量子型 傅里叶变换红外 response spectra correction photodetectors quantum type Fourier transformed infrared 红外与毫米波学报
2015, 34(6): 0737
1 中国科学院上海技术物理研究所 传感技术国家重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100039
介绍了InGaN紫外探测器的研制过程, 并给出了器件的性能。利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长GaN外延材料, 通过刻蚀、钝化、欧姆接触电极等工艺, 制作了正照射单元In0.09Ga0.91N紫外探测芯片。并对该芯片进行了I-V特性、响应光谱等测试, 得到芯片的暗电流Id为1.00×10-12A, 零偏压电阻R0为1.20×109Ω。该紫外探测器在360~390nm范围内有较高的响应度, 峰值响应率在378nm波长处达到0.15A/W, 在考虑表面反射时, 内量子效率达到60%; 优质因子R0A为3.4×106Ω·cm2, 对应的探测率D*=2.18×1012cm·Hz1/2·W-1。
紫外探测器 伏安特性 响应光谱 GaN/InGaN GaN/InGaN p-i-n p-i-n ultraviolet detector I-V characteristics spectral response
中国科学院上海技术物理研究所传感技术国家重点实验室, 上海 200083
使用傅里叶变换光谱仪(FTIR)测试甚长波宽波段(6.4~15 μm)红外探测器响应光谱的过程中,发现短波方向响应光谱异常。通过分步测试分析发现:探测器和放大器工作在非线性工作区导致某些情况下仪器信号发生饱和,引起了短波方向响应光谱畸变的现象。对FTIR测量甚长波宽波段(6.4~15 μm)红外探测器响应光谱的畸变现象进行了分析,认为探测器的响应时间是影响其响应光谱的重要因素,并通过试验确定了测试系统对不同探测器所设置的测试参数,消除了响应光谱畸变的现象,并提高了测试准确度。
傅里叶变换光谱仪 甚长波宽波段红外探测器 探测器饱和 响应光谱 响应时间 Fourier transform spectrometer long wavelength broad-band (6.4~15 μm) infrared d detector saturation response spectrum response time
1 中国科学院上海技术物理研究所传感技术国家重点实验室, 上海 200083
2 上海科技大学信息科学与技术学院, 上海 200031
3 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
搭建了一套适用于短波红外焦平面的相对响应光谱自动测试系统。系统测试程序在LabVIEW虚拟仪器开发环境下完成,具备光栅单色仪的控制、数据采集处理与存储等功能。系统采用单光路标准代替法实现了相对响应光谱的校准。测试了InGaAs短波红外线列焦平面,得到了每个像元校准后的相对响应光谱,提取了峰值波长、截止波长等参数在线列上的分布情况,实现了对焦平面全像元的相对响应光谱测试。
短波红外焦平面 相对响应光谱 光栅单色仪 光谱校准 虚拟仪器 SWIR FPA relative spectral response grating monochromator spectral calibration virtual instrument
中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室，上海200083
研究了HgCdTe液相外延薄膜的纵向组分分布对探测器响应光谱的影响.提出了一种计算HgCdTe红外探测器响应光谱的模型，模型中综合考虑了薄膜的实际组分分布以及光在器件各层结构中的相干、非相干传输.计算结果表明，在探测器的光吸收区，HgCdTe液相外延薄膜的组分梯度及其产生的内建电场可以显著地提高器件的响应率.通过与实验数据进行比较，验证了模型的适用性.
HgCdTe红外探测器 纵向组分分布 响应光谱 光传输模型 HgCdTe IR detector longitudinal composition distribution spectral response model of light transmission
1 中国科学院上海技术物理研究所,传感技术国家重点实验室,上海,200083
2 中国科学院物理研究所,北京,100083
研究了GaN/AlGaN异质结背照式P-i-n结构可见盲紫外探测器的制备与性能.GaN/MGaN外延材料采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长,衬底为双面抛光的蓝宝石,缓冲层为AiN,n型层采用厚度为0.8 μm的Si掺杂Al0.3Ga0.7形成窗口层,i型层为0.18 μm的非故意掺杂的GaN,P型层为0.15 μm的Mg掺杂GaN.采用C12、Ar和BCl3感应耦合等离子体刻蚀定义台面,光敏面面积为1.96×10-3cm2.可见盲紫外探测器展示了窄的紫外响应波段,响应区域为310-365 nm,在360 nm处响应率最大,为0.21 A/W,在考虑表面反射时,内量子效率达到82%;优质因子R0A为2.00×108 Ω·cm2,对应的探测率D*=2.31×1013·Hz1/2·W-1;且零偏压下的暗电流为5.20×10-13A.
紫外探测器 响应光谱 GaN/A1GaN p-i-n
