用于远红外探测的Si:P阻挡杂质带红外探测器研制

发布时间：2017-06-02 09:14

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【摘要】：提出了全外延技术方案制备阻挡杂质带薄膜,避免了离子注入制备背电极层影响外延薄膜质量的技术难点.基于硅器件工艺设计制作了Si:P阻挡杂质带红外探测器.测量了器件的光电流响应谱和暗电流特性曲线,指认了叠加在光电流响应谱上的尖锐杂质峰对应阻挡层中磷原子的杂质跃迁.研究了器件在低温下小偏压范围内的暗电流起源.通过对计算结果分析,排除了该区域暗电流起源于热激发电导和跳跃式电导的可能,指出暗电流来自器件对冷屏的光电响应.器件工作温度5 K,工作偏压1.6 V时,响应波段覆盖2.5~40μm,峰值波长28.8μm,峰值响应率20.1 A/W,峰值探测率3.7×1013cm·Hz1/2/W(背景光子通量低于1013ph/cm2·s).
【作者单位】： 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室;
【关键词】： 阻挡杂质带 暗电流 远红外 太赫兹
【基金】：国家重点基础研究发展计划(2011CB922004) 国家自然科学基金(61290304,61376053) 上海技术物理研究所知识创新项目(QDX-64)资助的课题~~
【分类号】：TN215
【正文快照】： PACS:85.60.Gz,61.72.-y,61.72.-y,73.20.Hb引言阻挡杂质带(blocked impurity band,BIB)红外探测器在天文光子和成像探测领域都有重要应用,具有覆盖波段宽、灵敏度高、响应速度快以及抗辐射性能高等优点,是红外天文应用中探测波长大于5微米的首选红外探测器[1-6].BIB探测器利

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