为探究相控阵超声阵列换能器中不同阵元参数对声场的影响，以相控阵超声波检测基本原理和声场辐射理论为支撑，应用MATLAB软件进行数值模拟分析，建立辐射声场模型，进行不同参数下的阵列换能器指向性和声场分析。分析了阵元各项参数变化时对波束质量、聚焦范围、成像效果的影响，结果表明：阵元中心频率过小会使成像分辨率过低，阵元中心频率过大会使声场穿透力弱，检测深度浅；阵元数的增加显著提高成像效果，但是也会使成本大大提高；当阵元宽度由0.1增加到0.3，成像效果显著改善，再增加到0.6，成像效果改善不明显；阵元中心距增加会提高聚焦精度和成像效果，但是超过0.8时，成像效果急剧下降；偏转角度小于30°时，成像效果稳定且清晰，当偏转角度过大时，成像效果明显变差；聚焦深度太小使得声束聚焦性差，成像效果不好，当聚焦深度大于检测表面，成像效果好。对于指导实际超声相控检测具有一定指导意义。

InAs/GaSb超晶格材料制备的新型红外器件在最近十几年得到了迅速发展。文中开展了InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色焦平面探测器组件研制, 设计了中/短波双色叠层背靠背二极管芯片结构, 用分子束外延技术生长出结构完整、表面平整、低缺陷密度的PNP结构超晶格材料, 制备出性能优良的320×256双色焦平面探测器组件, 对探测器组件进行了测试分析。结果显示, 在77 K下中波二极管RA值达到26.0 kΩ·cm2, 短波的RA值为562 kΩ·cm2。光谱响应特性表明短波响应波段为1.7~3 μm, 中波为3~5 μm, 满足设计要求。双色峰值探测率达到中波3.12×1011 cm·Hz1/2W-1, 短波1.34×1011 cm·Hz1/2W-1。响应非均匀性中波为9.9%, 短波为9.7%。中波有效像元率为98.46%, 短波为98.06%。

InAs/GaSb超晶格材料已经成为了第三代红外焦平面探测器的优选材料。开展了InAs/GaSb二类超晶格中/短波双色焦平面探测器器件结构设计、材料外延、芯片制备, 对钝化方法进行了研究, 制备出性能优良的320×256双色焦平面探测器。首先以双色叠层背靠背二极管电压选择结构作为基本结构, 设计了中/短波双色芯片结构, 然后采用分子束外延技术生长出结构完整、表面平整、低缺陷密度的PNP结构超晶格材料。采用硫化与SiO2复合钝化方法, 最终制备的器件在77 K下中波二极管的RA值达到13.6 kΩ·cm2, 短波达到538 kΩ·cm2。光谱响应特性表明短波响应波段为1.7~3 μm, 中波为3~5 μm。双色峰值探测率达到中波3.7×1011 cm·Hz1/2W-1以上, 短波2.2×1011 cm·Hz1/2W-1以上。响应非均匀性中波为9.9%, 短波为9.7%。中波有效像元率为98.46%, 短波为98.06%。

首先分析了量子效率计算的相关理论,然后分析利用红外中波 InAs/GaSbⅡ类超晶格材料进行光伏探测器研制,在对器件进行电学性能测试及光谱响应测试基础上,利用理论分析和测试数据计算出研制器件的实际电流响应率,再将实际电流响应率与理论分析的电流响应率相比,同时消除芯片表面 SiO2钝化层光学透过率的影响,计算出器件对红外波段 2～6.m辐射响应的量子效率最高可达 35%,达到了国外同类型器件响应的量子效率指标。本文的研究为评价 InAs/GaSbⅡ类超晶格红外探测器的光电转换性能提供了一种有效的方法。

首次在国内报道了用激光调阻法提高线列1×128光导PbS红外焦平面探测器性能的研究成果.针对PbS探测器芯片的特点，用激光调阻法对采用负载电阻分流型电路的焦平面探测器的背景输出电平进行平坦化研究.实验结果表明，用激光调阻使背景电平平坦化之后，通过优化器件的工作参数，探测器平均黑体响应率由4.45×106 V/W提高到8.82×106 V/W; 平均黑体探测率由6.52×109 cm·Hz1/2·W-1提高到1×1010 cm·Hz1/2·W-1; 动态范围由46 dB提高到52 dB.研究结果为今后的薄膜型焦平面探测器实用化提供了参考.

采用分子束外延(MBE)方法，在(001)GaAs衬底上生长了短周期Ⅱ型超晶格(SLs):InAs/GaSb (2ML/8ML) 和InAs/GaSb (8ML/8ML).从X射线衍射(HRXRD)中计算出超晶格周期分别为31.2 和57.3 .室温红外透射光 谱表明两种超晶格结构在短波2.1μm和中波5μm处有明显吸收.通过腐蚀、光刻和欧姆接触，制备了短波和中波 的单元光导探测器.在室温和低温下进行光谱响应测试和黑体测试，77K下，50%截止波长分别为2.1μm和 5.0μm，黑体探测率D * bb 均超过2×10 8 cmHz 1/2 /W.室温下短波探测器D * bb 超过10 8 cmHz 1/2 /W.