优化阻挡杂质带太赫兹探测器响应带宽的方法技术

本发明专利技术提供了一种优化阻挡杂质带太赫兹探测器响应带宽的方法，包括：首先通过数值模拟及数据拟合得到探测器响应带宽关于不同吸收层厚度的函数式，进而根据所述函数式及设计的最优响应带宽提取出最佳吸收层厚度，则按照该厚度制作的阻挡杂质带探测器可使探测器响应带宽达到最优。本发明专利技术的优点在于，可以针对不同材料体系及不同工艺条件得到的阻挡杂质带探测器提取出相应的最佳吸收层厚度，由此设计并制作的探测器响应带宽将具有最优值，从而避免为了优化响应带宽而进行反复试片，极大地缩短了研发周期并降低了研发成本。

Method for optimizing blocking impurity band terahertz detector response bandwidth

The invention provides an optimized blocked impurity band THz detector response bandwidth method, including: first, through numerical simulation and data fitting on the detector response bandwidth of different absorption function of the layer thickness, and then according to the function and the optimal design of the bandwidth to extract the optimal absorption layer thickness, the thickness of the production in accordance with the blocked impurity band detector can make the detector response optimal bandwidth. The invention has the advantages that can be obtained according to different material system and different process conditions to extract blocked impurity band detector optimum thickness of absorption layer corresponding, the design and production of the detector response bandwidth will have the optimal value, so as to avoid in order to optimize the response bandwidth of the specimen repeatedly, greatly shorten the development cycle and reduce the the cost of research and development.

【技术实现步骤摘要】
优化阻挡杂质带太赫兹探测器响应带宽的方法
本专利技术涉及半导体光探测器技术，具体地，涉及一种优化阻挡杂质带太赫兹探测器响应带宽的方法。
技术介绍
太赫兹辐射是指频率在0.3～10THz范围内的电磁波，它在电磁波谱中位于微波与红外之间，具有穿透性强、安全性好、分辨率高及定向性优的特点。太赫兹成像及光谱技术作为当前主流的太赫兹技术，在人体安检、无损探伤、物质鉴定、大气监测、天文观测等领域均具有无可取代的应用价值。太赫兹技术能否取得应用的关键在于其核心探测器的性能是否满足应用要求，因此发展高性能太赫兹探测器成为推动太赫兹技术进步的主导力量。阻挡杂质带(BIB)太赫兹探测器是光电探测器家族的一员，它凭借灵敏度高、阵列规模大、探测谱段宽的优势受到世界各国的广泛青睐，在天基、高海拔陆基及机载太赫兹探测系统中成功取得了应用。例如：1995年欧洲发射的ISO卫星采用了1×12元BIB探测器；2003年美国发射的SIRTF卫星采用了128×128元BIB探测器；2004年日本发射的ASTRO-F卫星采用了256×256元BIB探测器。BIB探测器的功能结构包括重掺杂的吸收层与本征的阻挡层，它们夹于正负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化阻挡杂质带太赫兹探测器响应带宽的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：构建阻挡杂质带BIB探测器的结构模型；步骤2：根据BIB探测器的结构模型构建相应的物理模型；步骤3：生长实验测量样品，提取BIB探测器的物理模型的关键材料参数，完成BIB探测器数值模型的构建；步骤4：将太赫兹辐射从正面垂直照射到太赫兹探测器上，并根据步骤3提取到的物理模型的关键材料参数选取一个能使太赫兹探测器正常工作的固定偏压U

【技术特征摘要】
1.一种优化阻挡杂质带太赫兹探测器响应带宽的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：构建阻挡杂质带BIB探测器的结构模型；步骤2：根据BIB探测器的结构模型构建相应的物理模型；步骤3：生长实验测量样品，提取BIB探测器的物理模型的关键材料参数，完成BIB探测器数值模型的构建；步骤4：将太赫兹辐射从正面垂直照射到太赫兹探测器上，并根据步骤3提取到的物理模型的关键材料参数选取一个能使太赫兹探测器正常工作的固定偏压UF，由步骤3构建的数值模型得到当正电极偏压UA＝UF时太赫兹探测器的响应谱曲线，所述响应谱曲线即为太赫兹探测器响应率R随光子频率ν变化的曲线；步骤5：改变步骤4所述的数值模型的吸收层厚度，得到当正电极偏压UA＝UF时，不同吸收层厚度对应的太赫兹探测器响应谱的一系列曲线；步骤6：将步骤5得到的当正电极偏压UA＝UF时，不同吸收层厚度对应的太赫兹探测器响应谱的一系列曲线进行峰值归一化处理，得到当正电极偏压UA＝UF时，不同吸收层厚度对应的太赫兹探测器归一化响应谱的一系列曲线；步骤7：提取当正电极偏压UA＝UF时，响应带宽BW随吸收层厚度hA变化的曲线，得到拟合正电极偏压UF下响应带宽BW随吸收层厚度hA变化的曲线的函数式BW(hA)，其中，所述响应带宽即为太赫兹探测器归一化响应谱曲线的半高全宽；步骤8：由步骤7所述的函数式BW(hA)反推得到hA(BW)的表达式，并根据待测目标的发射谱确定拟设计的最优响应带宽BW之值，然后根据所述函数式hA(BW)及设计的最优响应带宽BW之值确定最佳吸收层厚度hA之值；步骤9：采用与步骤3中实验测量样品相同的材料体系和工艺条件在高导衬底上依次生长吸收层和阻挡层，其中吸收层厚度设计为步骤8所得的最佳吸收层厚度hA之值，然后再完成太赫兹探测器制作。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，陈雨璐，王兵兵，张传胜，侯丽伟，潘鸣，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31