优化远红外阻挡杂质带探测器综合带宽的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种优化远红外阻挡杂质带探测器综合带宽的方法及系统，包括：通过数值模拟及数据拟合得到阻挡杂质带探测器综合带宽优值因子随吸收层厚度变化的曲线；根据所述曲线提取出最优综合带宽对应的吸收层厚度，所述吸收层厚度用于制作阻挡杂质带探测器。本发明专利技术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最优综合带宽对应的吸收层厚度，由此设计并制作的阻挡杂质带探测器可以通过平衡响应带宽和传输带宽获得最优的综合带宽，从而避免为了优化器件综合带宽进行反复试片，极大地缩短了研发周期并降低了研发成本。研发成本。研发成本。

【技术实现步骤摘要】
优化远红外阻挡杂质带探测器综合带宽的方法及系统


[0001]本专利技术涉及半导体光探测器技术，具体地，涉及一种优化远红外阻挡杂质带探测器综合带宽的方法及系统。

技术介绍

[0002]远红外辐射通常是指波长介于14μm和1000μm之间的电磁波，它具有衣物穿透性、指纹分辨性及无损探测性等特性。因此，远红外技术可以广泛应用于天文观测、大气监测及违禁品检测。在天文观测领域，绝大多数的小行星和宇宙尘埃在远红外波段具有诸多特征吸收峰，而且气态星云通过分子转动和振动可以辐射远红外线，因此通过远红外探测器可以实现高性能深空探测。在大气监测领域，相比于传统近红外与中红外技术，远红外技术不仅可以探测平流层，而且还可以将探测范围延伸至对流层，因此通过远红外技术可提升环境监测和大气分析能力。在违禁品检测领域，炸药、毒品及诸多违禁品在远红外波段具有诸多吸收峰，这些吸收峰可以用于分辨特定违禁品的指纹特征，因此通过远红外技术可以提升城市公共安全预警能力。
[0003]阻挡杂质带(BIB)探测器源于非本征光电导，二者均属于远红外光电探测器家族。非本征光电导的工作原理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种优化远红外阻挡杂质带探测器综合带宽的方法，其特征在于，包括：曲线获取步骤：通过数值模拟及数据拟合得到阻挡杂质带探测器综合带宽优值因子随吸收层厚度变化的曲线；厚度计算步骤：根据所述曲线提取出最优综合带宽对应的吸收层厚度，所述吸收层厚度用于制作阻挡杂质带探测器。2.根据权利要求1所述的优化远红外阻挡杂质带探测器综合带宽的方法，其特征在于，所述方法具体包括：步骤1：构建阻挡杂质带探测器的结构模型；步骤2：根据阻挡杂质带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，提取阻挡杂质带探测器的物理模型的关键材料参数，完成阻挡杂质带探测器数值模型的构建；步骤4：将远红外辐射从正面垂直照射到阻挡杂质带探测器上，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阻挡杂质带探测器正常工作的固定偏压U
F
，由步骤3构建的数值模型得到当正电极偏压U
A
＝U
F
时阻挡杂质带探测器的光谱响应曲线，所述光谱响应曲线为阻挡杂质带探测器光谱响应率R随入射波长λ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U
A
＝U
F
时，不同吸收层厚度对应的阻挡杂质带探测器光谱响应的一系列曲线；步骤6：将步骤5得到的当正电极偏压U
A
＝U
F
时，不同吸收层厚度对应的阻挡杂质带探测器光谱响应率的一系列曲线进行峰值归一化处理，得到当正电极偏压U
A
＝U
F
时，不同吸收层厚度对应的阻挡杂质带探测器归一化光谱响应的一系列曲线；步骤7：提取当正电极偏压U
A
＝U
F
时，响应带宽BW
R
随吸收层厚度h
A
变化的曲线，得到拟合正电极偏压U
F
下响应带宽BW
R
随吸收层厚度h
A
变化的曲线的函数式BW
R
(h
A
)，其中，所述响应带宽为阻挡杂质带探测器归一化光谱响应曲线的半高全宽；步骤8：由步骤3构建的数值模型得到当正电极偏压U
A
＝U
F
时阻挡杂质带探测器的电场强度分布曲线，所述电场强度分布曲线为阻挡杂质带探测器电场强度E随纵向位置Y变化的曲线；步骤9：改变步骤8所述的数值模型的吸收层厚度，得到当正电极偏压U
A
＝U
F
时，不同吸收层厚度对应的阻挡杂质带探测器电场强度分布的一系列曲线；步骤10：由步骤3构建的数值模型得到当正电极偏压U
A
＝U
F
时阻挡杂质带探测器的载流子迁移率分布曲线，所述载流子迁移率分布曲线为阻挡杂质带探测器载流子迁移率μ随纵向位置Y变化的曲线；步骤11：改变步骤10所述的数值模型的吸收层厚度，得到当正电极偏压U
A
＝U
F
时，不同吸收层厚度对应的阻挡杂质带探测器载流子迁移率分布的一系列曲线；步骤12：根据载流子平均渡越时间t与电场强度E及载流子迁移率μ的对应关系，并利用步骤9得到的当正电极偏压U
A
＝U
F
时不同吸收层厚度对应的阻挡杂质带探测器电场强度分布的一系列曲线以及步骤11得到的当正电极偏压U
A
＝U
F
时不同吸收层厚度对应的阻挡杂质带探测器载流子迁移率分布的一系列曲线，得到拟合正电极偏压U
F
下载流子平均渡越时间t随吸收层厚度h
A
变化的曲线的函数式t(h
A
)；步骤13：根据传输带宽BW
T
与载流子平均渡越时间t的对应关系以及步骤12得到的函数
式t(h
A
)，得到正电极偏压U
F
下传输带宽BW
T
随吸收层厚度h
A
变化的函数式BW
T
(h
A
)；步骤14：定义探测器综合带宽优值因子FOM，并获取综合带宽优值因子随吸收层厚度变化的曲线；具体地，定义响应带宽BW
R
与传输带宽BW
T
的n次方之积，BW
R
·
(BW
T
)
n
为探测器综合带宽优值因子，其中n为传输带宽的权重因子；步骤15：根据探测器综合带宽优值因...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，陈雨璐，马维一，崔汇源，王兵兵，张传胜，刘文辉，童武林，胡永山，
申请(专利权)人：上海微波技术研究所中国电子科技集团公司第五十研究所，
类型：发明
国别省市：