隨著空間技術(shù)的迅速發(fā)展,In Ga As光電探測器逐步向空間應(yīng)用拓展,在空間激光探測、衛(wèi)星遙感等多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用�？臻g環(huán)境中的大量質(zhì)子、電子和γ射線等輻射與光電子器件相互作用,可導(dǎo)致其性能退化甚至失效。而總結(jié)輻照損傷規(guī)律,分析退化機(jī)理需要開展大量的輻照實(shí)驗(yàn),鑒于輻照實(shí)驗(yàn)成本和條件的限制,輻照效應(yīng)數(shù)值模擬越來越受到重視。本論文針對上述問題,以垂直入射型In GaAs PIN光電探測器為研究對象,開展輻照位移損傷實(shí)驗(yàn)和輻照損傷效應(yīng)的數(shù)值模擬研究,為InGaAs光電探測器抗輻射性能評價(jià)和器件的抗位移損傷加固設(shè)計(jì)提供參考。主要內(nèi)容為:(1)通過開展InGaAs光電探測器中子輻照效應(yīng)的數(shù)值模擬方法研究,利用geant4軟件建立了薄靶InGaAs材料損傷效應(yīng)模型,實(shí)現(xiàn)了薄靶InGaAs材料中子輻照損傷效應(yīng)數(shù)值模擬的探索;以垂直入射PIN結(jié)構(gòu)InGaAs光電探測器為研究對象,利用TCAD軟件建立了In GaAs光電探測器的物理模型,實(shí)現(xiàn)了敏感參數(shù)的數(shù)值模擬。(2)比較了中子與質(zhì)子、伽馬光子輻照InGa As光電探測器造成損傷的異同性,通過對比In GaAs光電探測器中子、質(zhì)子與伽馬光子輻照的模擬結(jié)...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的目的和意義
    1.2 InGaAs光電探測器在輻射環(huán)境中的應(yīng)用
        1.2.1 輻射環(huán)境
        1.2.2 InGaAs光電探測器在空間環(huán)境中的應(yīng)用
    1.3 國內(nèi)外InGaAs光電探測器的輻照效應(yīng)的研究狀況
        1.3.1 InGaAs光電探測器輻照損傷特性
        1.3.2 InGaAs光電探測器輻照損傷機(jī)理
        1.3.3 InGaAs光電探測器輻照后的退火行為
    1.4 論文研究內(nèi)容及主要工作
第二章 InGaAs光電探測器的結(jié)構(gòu)、原理和輻照效應(yīng)
    2.1 InGaAs光電探測器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
        2.1.1 InGaAs光電探測器的基本結(jié)構(gòu)
        2.1.2 InGaAs光電探測器的工作原理
        2.1.3 InGaAs光電探測器的性能參數(shù)
    2.2 InGaAs光電探測器的輻照損傷效應(yīng)
        2.2.1 輻照粒子與半導(dǎo)體的基本作用機(jī)制
        2.2.2 輻照效應(yīng)對光電器件特性的影響
    2.3 常用的粒子輸運(yùn)蒙特卡羅程序
    2.4 本章小結(jié)
第三章 InGaAs光電探測器中子輻照損傷效應(yīng)數(shù)值模擬
    3.1 中子輻照效應(yīng)的數(shù)值模擬
        3.1.1 輻照位移損傷的等效模型
        3.1.2 NIEL計(jì)算結(jié)果與討論
        3.1.3 空位缺陷計(jì)算結(jié)果與討論
    3.2 InGaAs光電探測器性能參數(shù)模擬仿真
        3.2.1 光信號的數(shù)值模擬
        3.2.2 暗信號的數(shù)值模擬
    3.3 中子與伽馬光子、質(zhì)子輻照InGaAs光電探測器損傷機(jī)理異同
        3.3.1 中子與伽馬光子輻照損傷機(jī)制的異同
        3.3.2 中子與質(zhì)子輻照損傷機(jī)制的異同
    3.4 本章小結(jié)
第四章 中子輻照損傷實(shí)驗(yàn)與分析
    4.1 InGaAs光電探測器中子輻照損傷實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 中子輻照實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.2 樣品制備
        4.1.3 樣品分組
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 輻照對器件光譜響應(yīng)的影響
        4.2.2 輻照對器件響應(yīng)度的影響
        4.2.3 輻照對器件暗電流的影響
    4.3 中子輻照機(jī)理分析
    4.4 InGaAs光電探測器輻照損傷的預(yù)估方法
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3800115