计算了不同温度下由辐射复合和俄歇复合决定的InAsSb材料的载流子寿命，结果表明，低温下n型InAsSb材料的载流子寿命受限于辐射复合过程，而高温下InAsSb材料的载流子寿命取决于Auger 1复合过程。讨论了势垒阻挡型器件的暗电流解析模型及暗电流抑制机理，通过在nBn吸收层的另一侧增加重掺杂的n型电极层形成nBnn+结构对吸收区内的载流子进行耗尽，吸收区少数载流子浓度降低约两个数量级，从而进一步降低器件暗电流。成功制备了InAsSb-基nBnn+器件，150 K下器件暗电流低至3×10-6 A/cm2，采用势垒结构器件的暗电流解析模型对150 K下器件的暗电流进行拟合分析，结果表明由于势垒层为p型掺杂，在吸收层形成耗尽区，导致器件中的产生复合电流并没有完全被抑制，工作温度低于180 K，器件暗电流受限于产生复合电流，工作温度高于180 K，器件暗电流受限于扩散电流。
铟砷锑 高工作温度 势垒 中红外 InAsSb high operating temperature barrier mid-infrared
本文分别以加双氧水的化学机械抛光和未加双氧水的纯机械抛光方式对 InSb晶片进行表面处理，通过分析氧化膜的生成，以及对 InSb晶片的表面划痕、表面粗糙度和表面损伤的表征，开展了两种不同抛光方式下 InSb晶片的表面质量对比研究。结果表明，在化学机械抛光过程中， InSb晶片表面有氧化层生成，该氧化层能保护材料表面免受损伤；并且发现加入双氧水作为抛光液的化学机械抛光方法能够获得较好表面质量的 InSb晶片，其表面几乎无划痕，粗糙度降至 0.606 nm，平整度约 6.916 nm，且表面损伤明显降低。
表面质量 抛光 氧化层 化学机械抛光 机械抛光 InSb InSb, surface quality, polishing, oxide layer
针对紫外探测器在紫外-红外双色探测器中的工程化应用需求，开展了 Pt/CdS肖特基紫外探测器研究，通过对 CdS晶片表面处理工艺、Pt电极制备及紫外芯片退火等关键技术进行优化研究，并对 Pt/CdS肖特基紫外探测器性能进行测试分析。测试结果表明：Pt/CdS肖特基紫外探测器在 0.3～0.5.m下响应率大于 0.2 A/W，对 3～5.m红外波长的平均透过率大于 80%，很好地满足了紫外 -红外双色探测器中的工程化应用要求。
肖特基 紫外探测器 I-V特性 Pt/CdS Pt/CdS, Schottky, UV detector, I-V characteristics
1 云南师范大学 物理与电子信息学院，云南 昆明 650500
2 云南省光电信息技术重点实验室，云南 昆明 650500
3 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
表面抛光及腐蚀是InSb 红外焦平面探测器芯片制备的重要工艺。本文针对腐蚀后粗糙表面、腐蚀坑和精抛后“亮点”等问题，分析了压力、转速、抛光料配比、滴料速度等工艺条件对InSb形貌的影响。实验发现，在压力低于4.5 N、转速低于80 r/min、抛料配比为1:1、滴料速度小于1滴/s 或加入氧化剂H2O2 时，InSb 芯片表面“亮点”得到了有效的解决。采用自行研制的AB 腐蚀液对抛光后的材料进行腐蚀，消除损伤层，处理后InSb 芯片表面光亮、平整。经表面处理过的芯片制备而得器件所测I-V 曲线得出：暗电流大幅降低，R0A 为8.16×102 Ω·cm2，黑体探测率D* 为3.1×1010 cm·Hz1/2 ·W-1 。
InSb 芯片 表面亮点 机械抛光 材料腐蚀 InSb chip bright spot on the surface mechanical polishing material corrosion
锑基红外光敏材料具有优越的光电转换效率，材料结构稳定、可生产性强，并具备低暗电流和高工作温度（HOT）的优势，符合未来红外探测系统小尺寸、轻重量、低功耗（SWaP）的要求。目前，工程化研制高工作温度红外探测器的锑基材料主要有3 类：InSb、锑基II 类超晶格和InAsSb，国外已报道了640×512、1024×1024 和2040×1156 规格的焦平面阵列，工作温度提高到150 K 以上。本文从材料特性和器件结构、像元尺寸及工艺技术来阐述国内外锑基高工作温度红外探测器的研究状况。
高工作温度（HOT） II 类超晶格 high operation temperature（HOT） SWaP SWaP InAsSb InAsSb InSb InSb Type-II superlattice
1 昆物理研究所, 昆明 6500223
2 昆明市中小企业服务中心, 昆明 650041
研究了采用纯度为 99.9%的 In70Pb30合金作为焊料片的低温焊接技术, 分析了焊接时候的影响因素: 焊料片的影响、升温速率、焊接温度、真空度, 通过采用甲酸对焊料片预处理去除氧化层, 在 215℃、5×10-7 torr的真空环境下进行了焊接, 焊接后的样品采用 X-ray、拉力测试系统、检漏仪测试了样品的孔洞率、焊接强度、漏率, 结果表明: 焊接后焊接区域合金均匀、无缝隙、孔洞率少、剪切力高、气密性好, 能够满足非制冷焦平面的窗口封接的气密性要求。
InPb焊料 非制冷焦平面探测器 探测器窗口 低温焊接 InPb solder uncooled focal plane detector detector window low temperature welding
设计了 nBn结构的 InAs/GaSb II类超晶格红外探测器, 从理论和实验两方面对 nBn器件的暗电流特性进行了研究, 研究结果表明: 理论计算的暗电流和实际测试结果趋势一致。另外, 研制了 p-i-n结构器件并与 nBn器件进行了比较, 测试结果显示: 在 77 K温度下, nBn器件的暗电流要比 p-i-n器件暗电流小 2个量级。温度升高到 150 K时, nBn器件暗电流变大 2个量级, 而 p-i-n器件暗电流变大 4个量级; nBn器件峰值探测率下降到 1/5, p-i-n器件峰值探测率下降 2个量级。可见 nBn器件适合高温工作, 适合高性能红外焦平面探测器的研制。
超晶格 暗电流 nBn nBn superlattice InAs/GaSb InAs/GaSb dark current Shockley-Read-Hall Shockley-Read-Hall
介绍了叠层紫外/红外双色探测器结构特点、工作原理及选择 CdS晶体材料制作紫外探测器光敏元的理论依据。阐述了 CdS晶片制备及表面抛光质量的重要性和必要性。针对磨抛工艺对 CdS紫外探测器性能的影响进行了研究。对比了几种抛光液对晶片表面的抛光效果，并进行了扫描电镜、红外透过率和表面粗糙度分析，得到了抛光后晶片表面的扫描电子显微镜（ SEM）照片和 CdS晶片厚度与红外透过率的关系曲线及 CdS晶片厚度与振动噪声的关系。通过理论和实践的结合，确定了最佳抛光材料及最佳晶片厚度，研制出了完全能满足紫外探测器工艺要求的 CdS探测器晶片。
紫外探测器 CdS晶片 抛光 红外透过率 表面粗糙度 ultraviolet detector CdS wafer polishing infrared transmission surface roughness
介绍了热释电探测器 PZT晶片制备工艺及选择锆钛酸铅（ PZT）陶瓷材料制作敏感元的理论依据，阐述了晶片磨抛理论，对磨抛质量影响因素进行了细致分析。对比了几种抛光液对晶片表面的抛光效果，并进行了扫描电镜和表面粗糙度分析，得到了抛光后晶片表面的扫描电子显微镜（SEM）照片和晶片表面形态，确定了最佳抛光材料。通过理论和实践的结合，研制出了完全能满足器件工艺要求的热释电探测器晶片。
热释电探测器 锆钛酸铅（PZT）材料 PZT晶片 研磨抛光 pyroelectric detector PZT PZT wafer grinding and polishing
热释电探测器由于具有结构简单、性价比高等优点而备受青睐。就热释电探测器/前放组件在实际工作中需要较快的响应速度, 从热释电探测器及前置放大器的设计着手考虑, 成功研制出高灵敏度的快速响应热释电探测器/前放组件；针对热释电探测器-前置放大器组件使用时需要承受高过载冲击及剧烈振动, 在几项关键工艺中采取了一系列措施。最后, 给出了热释电探测器/前放组件的测试结果和环境试验结果, 表明达到抗高过载、快速响应的要求。
热释电探测器 前放组件 快速响应 高过载冲击 the pyroelectric detector preamplifier assembled device fast-response acute concussion
