(英)中心距10 μm截止波长2.6 μm的延伸波长InGaAs探测器研究
投稿时间:2018-01-31  修订日期:2018-04-04  点此下载全文
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何玮 中国科学院上海技术物理研究所 1684225952@qq.com 
李平 中国科学院上海技术物理研究所  
邵秀梅 中国科学院上海技术物理研究所  
曹高奇 复旦大学  
于一榛 中国科学院上海技术物理研究所  
张亚光 中国科学院上海技术物理研究所  
邓双燕 中国科学院上海技术物理研究所  
杨波 中国科学院上海技术物理研究所  
李雪 中国科学院上海技术物理研究所  
李淘 中国科学院上海技术物理研究所  
龚海梅 中国科学院上海技术物理研究所 hmgong@mail.sitp.ac.cn 
基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划),国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目)
中文摘要:本文采用ICP(inductively coupled plasma etching)刻蚀与湿法腐蚀相结合的方式,制作了像元中心距为10 μm、截止波长2.6 μm的p-i-n型10 × 10元延伸波长InGaAs探测器。不同温度下的电流-电压特性研究和激活能分析,显示了器件优异的暗电流特性。在室温下,-10 mV偏压时器件的暗电流和优质因子R0A分别为0.45 nA和14.7Ω.cm2,量子效率可达到63%。为了证实像元中心距减小并未影响器件性能,与同种材料中心距30 μm的InGaAs焦平面阵列进行了对比分析。相似的实验结果进一步证明了工艺的可行性,对今后实现高密度、大面阵延伸波长InGaAs探测器具有重要的指导意义。
中文关键词:延伸波长,InGaAs探测器,小像元,暗电流密度,量子效率
 
The study of InGaAs infrared detector arrays with the sub-10 μm pixel pitch and 2.6 μm cut-off wavelength
Abstract:A sub-10 μm InGaAs (IGA) focal plane array (FPA), with cut-off wavelength of 2.6 μm has been developed. The pixel pitch is reduced significantly comparing with that of reported extended wavelength IGA FPAs. To verify the feasibility of technology,the performance of sub-10 μm IGA FPA was tested and compared with 30 μm pixel pitch IGA FPA, which was fabricated with the same epitaxial material. The sub-10 μm IGA FPA exhibits high performances in terms of dark current (0.45 nA @VR = 10 mV) and R0A (14.7 Ω·cm2) at room temperature. Its quantum efficiency can reach 63%. The comparable performances to 30 μm pixel pitch IGA FPA illustrate that the sub-10 μm IGA FPA fulfils the needs of large formats (>1 K × 1 K) and high densities in extended wavelength IGA detectors.
keywords:Extended wavelength  InGaAs detector  Small pixel  Dark current density  Quantum efficiency.
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