红外量子级联探测器研究
量子级联探测器(Quantum Cascade Detector-QCD)是一种新型的光伏型探测器。其工作原理是基于光激发的电子在耦合量子阱中子带间的跃迁以及不同量子阱之间的台阶状子带结构,从而允许吸收了红外光子而跃迁到激发态的电子通过隧穿和声子辅助驰豫形成单方向输运。QCD的优点：(1)这种光伏型探测器不需外加电场,因此没有暗电流,从而没有暗电流噪声,由于热噪声要比外加电场引起的暗电流的噪声小很多,因而QCD具有极好的噪声特性；(2)量子阱中束缚态之间的光学跃迁受到较小的界面散射而具有窄线宽,正是由于这种窄线宽,使得这种器件感知到的背景辐射降至很低,从而减小了背景辐射的干扰,进一步提高了QCD的噪声性能；(3)由于没有暗电流,可以延长读出电路的积分时间从而提高灵敏度,由于消除了暗电流产生的热量,原则上可以制作小能耗的阵列、具有更高的热分辨率。这种从红外至THz波段的低功耗、低噪声QCD在深空探测方面具有重要的应用前景。<br> 中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室已经研制出峰值响应波长从4.1微米到18.8微米的一系列QCDs,该报告以半导体所的研究进展作为实例,简要介绍QCD相关的物理过程、设计思路、材料生长、器件研制所涉及的关键因素。
红外量子级联探测器 半导体材料 物理过程 设计思路
刘峰奇 刘俊岐 翟慎强 王利军 张锦川 梁平 胡颖 王占国
中国科学院半导体研究所,中国科学院半导体材料科学重点实验室,北京,100083
国内会议
开封
中文
7-7
2012-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）