紅外探測(cè)技術(shù)是人眼在更廣闊電磁波段的補(bǔ)充和擴(kuò)展,可以幫助人類探索未知宇宙,觀察“黑暗”世界。從誕生至今,紅外探測(cè)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。其中,短波紅外技術(shù)由于具有利用反射光成像和穿透霧、霾、塵的特性而獲得了人們的廣泛關(guān)注,并被逐漸應(yīng)用至成像、遙感、光通信、氣體監(jiān)測(cè)和醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域。,目前,市場(chǎng)上常見的短波紅外探測(cè)器主要是基于InGaAS、HgCdTe、InSb和PbS等材料體系,其中最主要的當(dāng)屬InGaAs。通過生長(zhǎng)高In組分的InGaAs體材料,InGaAs基短波紅外探測(cè)器的波長(zhǎng)得到了有效擴(kuò)展。然而,在這個(gè)過程中,暗電流的抑制（為了獲得較高的信噪比）變得極具挑戰(zhàn)性。此外,研究表明,相比于傳統(tǒng)短波紅外探測(cè)技術(shù),大于1.7 μm的擴(kuò)展波長(zhǎng)短波紅外技術(shù)對(duì)夜間輻射和黑體輻射的響應(yīng)更加寬泛。為此,對(duì)擴(kuò)展波長(zhǎng)短波紅外探測(cè)器開展研究是十分有意義的工作。本課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn),在InGaAs/GaAs量子阱等多種材料體系中均存在著PN結(jié)對(duì)低維半導(dǎo)體中局域載流子的高效抽取作用,同時(shí)該現(xiàn)象被證實(shí)可用于材料吸收系數(shù)的提高。一般來說,低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中較小帶隙的材料可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光吸收,帶隙較大... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

光譜輻射出射度的普朗克（Planck）定律曲線

格 3.2 列出了這四個(gè)樣品襯底峰和外延膜衍射峰的半峰寬。根據(jù)半峰以大致判斷出 483℃生長(zhǎng)的樣品的質(zhì)量最好。XRD 半峰寬可以反映完整性，如果晶體內(nèi)部有較多的結(jié)構(gòu)缺陷，如點(diǎn)缺陷和位錯(cuò)等，反映會(huì)出現(xiàn)展寬的現(xiàn)象，因此半峰寬越小的樣品其晶體質(zhì)量會(huì)更好。表格圖 3.3 樣品(004)面的 X 射線衍射譜圖

圖 5.3 是室溫下樣品沿（004）衍射面的高分辨 X 射線衍射對(duì)稱 ω-2θ 掃描。從圖中可以清晰地看到兩個(gè)衍射主峰和量子阱的各級(jí)衛(wèi)星峰。根據(jù)數(shù)據(jù)比衍射峰半峰寬的比較，我們認(rèn)為左邊半峰寬更小的主峰為 InP 襯底的（00衍射峰，右邊的峰為 InGaAs 材料的（004）面衍射峰。峰位不重合說明 InG InP 襯底不是完全晶格匹配的，這可能是因?yàn)樯L(zhǎng)過程中束源爐溫度不穩(wěn)定的。根據(jù)兩峰的布拉格角間距計(jì)算得到整個(gè)結(jié)構(gòu)中的平均 In 組分為 0.49，計(jì)值 0.53 有較大出入。根據(jù)公式我們知道，一個(gè)周期中阱和壘的厚度和為： = = (其中，LW+B是 InAs 量子阱單層厚度與 InGaAs 壘單層厚度之和，ΔθP是相級(jí)衍射峰的角度之差，為 0.19°，θB為 InP（004）面衍射主峰的布拉格角度圖 5.3 InAs/InGaAs 帶間躍遷量子阱紅外探測(cè)器(004)面 X 射線衍射曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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