近表面加工技术制备的高性能Ge:B 阻挡杂质带探测器
投稿时间:2021-04-13  修订日期:2021-05-11  点此下载全文
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潘昌翊 中国科学院上海技术物理研究所 200083
牟浩 中国科学院上海技术物理研究所 
姚晓梅 中国科学院上海技术物理研究所 
胡桃 中国科学院上海技术物理研究所 
王宇 中国科学院上海技术物理研究所 
王超 中国科学院上海技术物理研究所 
邓惠勇 中国科学院上海技术物理研究所 200083
戴宁 中国科学院上海技术物理研究所 
基金项目:国家自然科学基金(11933006)和中国科学院前沿科学研究计划重点项目(QYZDJ-SSW-SLH018).
中文摘要:阻挡杂质带(BIB)探测器是当前远红外天文探测领域的主流探测器。我们通过近表面加工技术成功制备出了高性能的Ge:B BIB探测,响应波长从50 cm^(-1)到400 cm^(-1)。在3.5 K温度和30 mV工作电压下,器件在峰值响应波长84.9 cm^(-1)处的响应率达到21.46 A/W,探测率达到4.34×10^14 cm?Hz1/2?W-1。我们研究了器件中界面势垒对响应光谱的影响,发现了一种新的激发模式—电极区内的载流子可以通过光激发越过势垒。此外,我们还发现了一种延长BIB器件在长波长处相对响应强度的方法。
中文关键词:阻挡杂质带  探测器  界面势垒  激发模式
 
High performance Ge:B blocked impurity band detector developed by the near surface process technique
Abstract:Blocked impurity band (BIB) detectors are the start-of-art choice for far infrared astronomical observation. Ge:B BIB far infrared detector has been successfully developed using near surface process technique. The spectral response covers a wide range from 50 cm^(-1) to 400 cm^(-1). At 3.5 K and at 30 mV, the detector exhibits a highly competitive responsivity 21.46 A/W and a highly competitive detectivity of 4.34×10^14 cm?Hz1/2?W-1 at the peak response of 84.9 cm^(-1). We have studied the influence of the interfacial barriers on the spectral response. A new excitation model that the carriers in the contact regions can be excited over the interfacial barriers is proposed. A new method to enhance the relative response intensity of BIB detectors in the low wavenumber region is found.
keywords:blocked  impurity band, interfacial  barrier, excitation  model, far  infrared
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《红外与毫米波学报》编辑部