超长线列碲镉汞红外探测器拼接方式对比分析
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科技项目(课题)模拟申报书班级:学号:课题负责人:项目名称:碲镉汞红外探测器的研究指导老师:申报时间:电子专业科技方法训练一、国内外与本项目有关的科学技术现状和发展趋势(包括计算机检索情况):碲镉汞(MCT)红外探测器是最重要的红外探测器之一。
目前,国内MCT 红外探测器水平与国际先进水平还存在一定差距,难以满足我国红外技术发展的需要。
然而,由于红外领域的敏感性,国外对我国实行技术上的封锁,因此发展红外光电子材料和器件只能走独立自主的道路。
MCT器件的制作非常复杂,周期长且价格昂贵,这使得器件模拟技术成为器件发展的一个重要工具。
通过器件模拟技术,人们能知道是什么物理因素制约了探测器性能,从而改善器件性能。
它不仅减少了开发的费用,而且为提高产品的质量、可靠性和性能,为器件的优化提供了一种切实可行、省时省力的方法。
器件模拟技术已经成为MCT器件设计和制作中的一个重要过程。
随着红外技术的不断发展,先进的红外系统要求探测器具有更高的探测识别能力、具备双/多色同时探测能力、更加智能化,因此三代红外焦平面探测器的主要标志是:双/多色探测、超大规模凝视面阵、低成本制备等。
其中,双/多色是三代器件的主要发展方向。
碲镉汞(HgCdTe,MCT)材料由于具有量子效率高、可高温工作、响应波长随组份变化连续可调、不同组分晶格常数变化不大等显著优点,成为三代红外焦平面探测器件发展的重点之一。
双色红外探测器是三代红外探测器发展方向之一,能对双波段辐射信息进行处理,大大提高了系统抗干扰和目标识别能力,应用于导弹预警、红外侦察、成像制导等多种领域。
国际上欧美等国家起步较早,焦平面结构以及数字化,而只有叠层式工艺才能实现这一目标,即单个像元能探测两个不同波段,当与先进的多色信息处理算法相结合时,双色红外探测器与单色探测器相比可以进一步提高探测灵敏度。
二、研究内容、方法和技术路线(包括工艺流程):为加快MCT器件的发展,缩短与国际先进水平的差距,建立与我国自身工艺条件下的材料器件水平相适应的器件模拟平台是十分必要的。
密级:公开博士学位论文碲镉汞红外焦平面探测器的无损成形技术研究作者姓名:陈奕宇指导教师: 叶振华研究员中国科学院上海技术物理研究所学位类别: 理学博士学科专业: 微电子学与固体电子学研究方向:红外焦平面器件物理与制备培养单位: 中国科学院上海技术物理研究所2017年5月封二学位论文版权使用授权书本人完全了解中国科学院大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文。
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论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日Studies on mesa formation of HgCdTe IRFPAs detectorswith suppressed damagesByYiyu ChenA Dissertation Submitted toUniversity of Chinese Academy of SciencesIn partial fulfillment of the requirementFor the degree ofDoctor of PhilosophyField of Solid electronics and microelectronicsShanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy ofSciencesMay, 2017致谢岁月如梭,五年的博士研究生生涯即将结束。
此期间所有的工作都离不开各位老师,同学,亲人的帮助。
在此,对给予我帮助的每一个人都致以最真诚的感谢。
第50卷 第9期 激光与红外Vol.50,No.9 2020年9月 LASER & INFRAREDSeptember,2020 文章编号:1001 5078(2020)09 1104 05·红外材料与器件·碲镉汞集成偏振探测器应力分析林国画,徐长彬,吴 卿,李雪梨(华北光电技术研究所,北京100015)摘 要:红外碲镉汞集成偏振探测器的结构是采用多个芯片叠层的方式,由于各层的材料不同,热膨胀系数不同,在低温下工作时各层界面之间存在应力,应力控制的不好会造成芯片裂片等情况,导致探测器性能劣化或无法使用。
本文对长波320×256碲镉汞集成偏振探测器的裂片现象进行了分析,对存在的应力运用软件进行了仿真,得到了碲镉汞芯片上的应力值及减小应力的方向。
针对仿真分析的结果进行了相应的铟柱降低、碲锌镉衬底减薄的试验,解决了碲镉汞集成偏振探测器的裂片现象。
关键词:碲镉汞集成偏振探测器;应力;铟柱;减薄中图分类号:TN216 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1001 5078.2020.09.013IntegratingpolarizerwithinfraredHgCdTedetector′sstressanalysisLINGuo hua,XUChang bin,WUQing,LIXue li(NorthChinaResearchInstituteofElectro Optics,Beijing100015,China)Abstract:IntegratingPolarizerwithInfraredHgCdTeDetector'sstructureischipstacking,becausethedifferentmateri alsofthelayers,thethermalexpansioncoefficientaredifferent,andthereisstressbetweentheinterfacesofthelayerswhenworkingatlowtemperatures.Stresswillcausechipsplitting,etc.,resultinginpoordetectorperformanceorunus ability.Inthispaper,thestressofLW320×256integratingpolarizerwithinfraredHgCdTedetectorissimulatedusingsoftware,andtheinfluenceofthestressandthedirectionofreducingthestressareclarified.Accordingtotheresultsofsimulationanalysis,experimentswerecarriedouttoreducetheindiumcolumnandthinthesubstratetosolvethesplitphenomenon.Keywords:integratingpolarizerwithHgCdTedetector;stress;indiumcolumn;thin作者简介:林国画(1968-),女,大学本科,高级工程师,从事光学设计工作。