GaAs基QWIP由于具有優(yōu)異的材料均勻性、靈活的能帶剪裁以及成熟的生長制備工藝等優(yōu)勢在紅外探測領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,但傳統(tǒng)的GaAs/AlGaAs材料體系由于能帶結(jié)構(gòu)的限制,響應(yīng)波長往往局限于長波以及甚長波區(qū)域,采用InGaAs/AlGaAs材料體系,通過合理的能帶設(shè)計很容易實現(xiàn)中波紅外（3-5μm）的成像和探測。然而InGaAs/AlGaAs材料體系由于InGaAs和AlGaAs的最優(yōu)生長溫度窗口相差巨大以及InGaAs和Al GaAs之間存在晶格失配等因素,高質(zhì)量的InGaAs/AlGaAs量子阱材料比較難以制備。此外As元素分子態(tài)對InGaAs/AlGaAs QWIP基本性能的影響目前還沒有人進行過系統(tǒng)的研究。作為一種非常容易調(diào)節(jié)的手段,As源裂解區(qū)溫度的改變?nèi)绻芨纳艷aAs基QWIP材料的性能,比如減小器件的暗電流、提高比探測率等,這將對量子阱紅外探測器領(lǐng)域具有非常重要的意義。本文主要從這兩個方面著手進行研究。通過生長三個不同溫度下的AlGaAs量子阱樣品,InGaAs量子阱層生長溫度都固定在460℃;AlGaAs勢壘層生長溫度分別選取了460℃、500℃、540℃,并進... 

【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)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體的性質(zhì)
        1.2.1 晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 能帶結(jié)構(gòu)
        1.2.3 光電特性
    1.3 Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體光電子器件
        1.3.1 紅外探測器
        1.3.2 太陽能電池
        1.3.3 發(fā)光二極管
        1.3.4 半導(dǎo)體激光器
    1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 材料生長設(shè)備及測試方法
    2.1 分子束外延
        2.1.1 引言
        2.1.2 分子束外延設(shè)備
        2.1.3 分子束外延的生長原理
    2.2 測試方法簡介
        2.2.1 高分辨X射線衍射儀
        2.2.2 掃描電鏡
        2.2.3 光致發(fā)光測試系統(tǒng)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 InGaAs/AlGaAs量子阱材料的生長研究
    3.1 引言
    3.2 實驗過程
    3.3 實驗結(jié)果與分析
        3.3.1 高分辨XRD表征
        3.3.2 表面形貌分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 As元素分子態(tài)對InGaAs/AlGaAs量子阱紅外探測器性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
        4.2.1 材料生長
        4.2.2 器件制備
    4.3 實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 光致熒光
        4.3.2 暗電流
        4.3.3 黑體響應(yīng)
        4.3.4 光譜響應(yīng)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
個人簡歷及發(fā)表文章目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大功率激光器及其發(fā)展[J]. 王獅凌,房豐洲.  激光與光電子學(xué)進展. 2017(09)
[2]Advantages of QWIP technology in infrared thermal cameras[J]. Eric Belhaire,Régis Pichon.  應(yīng)用光學(xué). 2017(02)
[3]紅外探測技術(shù)在軍事上的應(yīng)用[J]. 王力民,張蕊,林一楠,徐世錄.  紅外與激光工程. 2008(S2)
[4]GaAs/AlGaAs量子阱紅外探測器特性非對稱性分析[J]. 李娜,李寧,陸衛(wèi),袁先漳,李志鋒,竇紅飛,劉京郊,沈?qū)W礎(chǔ),金莉,李宏偉,周均銘,黃綺.  紅外與毫米波學(xué)報. 2001(06)
[5]GaAs/AlxGa1-xAs量子阱能級結(jié)構(gòu)設(shè)計與光譜分析[J]. 李娜,袁先漳,李寧,陸衛(wèi),李志峰,竇紅飛,沈?qū)W礎(chǔ),金莉,李宏偉,周均銘,黃綺.  物理學(xué)報. 2000(04)

博士論文
[1]InAs/GaAs量子點中載流子輸運特性及在光電器件領(lǐng)域的應(yīng)用[D]. 王文奇.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所) 2017



本文編號：3159053