摘要:碲锌镉(Cadmium Zinc Telluride, CZT)具有优良的物理性质，可用于制备室温核辐射探测器以及用作碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)红外焦平面衬底材料。多种方法可被用来生长CZT晶体，但难点仍在于获得大体积、低缺陷的单晶。移动加热器法(Traveling Heater Method, THM)是一种主要的CZT晶体生长方法，它具有生长温度低、单晶率高、组分均匀性好等优点。对THM法生长CZT晶体进行了综述，介绍了其发展历程和相关研究结果。首先分析了THM生长的基本原理及工艺流程，然后对生长过程中的宏观形貌特征与关键影响因素进行了阐述，接着分析了Te夹杂缺陷与微观界面形貌的相关关系以及抑制手段，最后对比了THM法与布里奇曼法生长CZT晶体的Zn组分分布差异性，突出了THM法在宏观成分均匀性方面的优势。

摘要:采用p-on-n结构的碲镉汞红外探测器芯片的暗电流低、少子寿命长，是目前高性能红外探测器的主流发展方向。为了满足未来红外探测器小型化的发展需求，开展了p-on-n型10 μm像元间距长波1280×1024探测器芯片研究。针对As离子注入激活、长波小间距芯片制备技术的难点，开展了As离子注入技术、As激活退火技术的研究分析。通过不同的表征方法验证了最佳条件，并通过器件工艺进行了探测器芯片的制备。测试其I-V特性曲线，获得了性能较好的探测器芯片。该研究对小像元间距p-on-n型长波碲镉汞焦平面器件的制备具有重要意义。

摘要:硫化铅(PbS)等铅盐材料因较低的俄歇复合系数，是非制冷红外探测领域中备受关注的材料。化学水浴法被广泛用于硫化铅等薄膜的制备。然而该方法在图形化衬底上存在薄膜生长不均匀的问题。基于多次曝光显影技术，比较了不同预处理工艺对图形化衬底上薄膜生长均匀性的影响，在金属和绝缘衬底表面上均实现了硫化铅薄膜的均匀生长。基于优选预处理方法制备的硫化铅探测器的结果表明，图形衬底预处理可明显改善探测器在光电流、响应度和噪声等方面的性能，其中响应度可提升1.2倍。本文提供的硫化铅薄膜制备方法，不仅可在图形化衬底上生长均匀性一致的硫化铅薄膜，还可以修复受损衬底，有利于在读出电路表面实现硫化铅基焦平面阵列探测器的一体化加工。

摘要:斯特林制冷机表面温度对红外探测器性能有直接影响，使斯特林制冷机散热设计优化在热真空环境下显得尤为重要。为了优化热真空环境应用的斯特林制冷机散热条件，基于Ansys计算平台进行了斯特林制冷机热真空环境的热仿真分析，设计了斯特林制冷机水冷散热工装，并对其进行了仿真模拟计算和试验研究。结果表明，制冷机内的温度最高位置为驱动板。设计了以铜为材质的沟槽结构的制冷机水冷散热工装，采用该散热工装后可有效降低制冷机表面温度。在外界环境温度不变的条件下，提高散热工装的进液口温度时，制冷机电机外壳温度和散热工装温度升高，散热工装进出液口的温度差逐步缩小。

摘要:倒装互连工艺是制冷型红外焦平面探测器制备的关键技术之一，Z向压偏问题是影响倒装互连工艺成品率的重要因素。从倒装焊接机的设备角度，讨论了倒装焊接机调平与Z向压偏问题的关联性。测量的校准块不同位置焦距数值、标定校准块中点的准直十字位置粗略表明上焊臂与下基台的相对平行。此外，采用激光束获取的上下两个标准块不同位置与激光器的距离，精确表明上焊臂与下基台的空间平行，验证了倒装焊接机调平的准确度。首次建立研究倒装焊接机调平问题的方法体系，为高效解决倒装互连工艺Z向压偏问题、提升红外焦平面探测器成品率和可靠性打下了良好基础。

摘要:电光取样探测(Electro-Optic Sampling, EOS)技术常用于探测宽带太赫兹辐射的电场时域波形，随后也被用于探测近红外-中红外波段的少周期激光脉冲电场波形。该技术中电光晶体的性能直接影响其探测的性能和频率响应带宽。研究了基于铌酸锂晶体的EOS技术在近红外波段的频率响应特征和带宽，并详细分析了该技术在探测近红外少周期激光脉冲中的应用，特别是探测过程中引起的少周期激光脉冲的畸变规律(包括其中心频率和带宽的变化规律)。经研究发现，在波长为900~2500 nm的近红外波段内，该技术对含有1.5个振荡周期的少周期脉冲产生的测量误差依赖于晶体厚度和待测的激光波长。当晶体厚度为10 μm时，产生的带宽和中心频率偏差在1%以内；当晶体厚度为100 μm时，产生的带宽最大偏差为25%，中心频率最大偏差为10%。对于含有2.5个振荡周期的少周期脉冲，产生的带宽和中心频率偏差明显减小。本文为实验中采用铌酸锂晶体EOS技术测量近红外波段少周期激光脉冲的电场波形提供了很好的理论参考。