一种双色量子阱红外探测器及其探测方法技术

本发明专利技术涉及一种双色量子阱红外探测器，包括上下相对设置的下层量子阱和上层量子阱，下层量子阱的两端分别连接至源极和漏极，上层量子阱表面设置有金属耦合光栅，金属耦合光栅连接有电脉冲发生器，上层量子阱用于吸收中波长的红外光，下层量子阱用于吸收长波长的红外光以及感应上、下层量子阱的电荷变化，电脉冲发生器用于输出不同方向和幅值的重置脉冲以施加在金属耦合光栅上。与现有技术相比，本发明专利技术通过在耦合光栅上施加不同方向和幅度的重置脉冲，来动态调控上层量子阱的势能变化、控制下层量子阱导电通道感应不同吸光区域的电荷变化，以对不同波段的光进行探测，本发明专利技术制备工艺和材料生长更为简化，有利于促进双色红外量子阱探测器的发展。量子阱探测器的发展。量子阱探测器的发展。

【技术实现步骤摘要】
一种双色量子阱红外探测器及其探测方法


[0001]本专利技术涉及光波探测
，尤其是涉及一种双色量子阱红外探测器及其探测方法。

技术介绍

[0002]研究中远红外的高灵敏度多色红外探测器对扩展红外探测器的应用有着重要的意义，量子阱红外探测器具有稳定性好、相应速度快、易制作大平面阵列等优点，已经成为近年来红外探测器领域的研究热点。然而随着半导体技术的不断发展，单色红外探测器已满足不了更多功能的需求，因此双波段甚至多波段的探测器发展也应运而生。相比单波段红外探测器，双色量子阱红外探测器可以探测更多波长信息，也具有更高的探测效率与更低的误差率。
[0003]量子阱红外探测器可改变材料的势垒高度与量子阱宽度，以实现对特定波长的响应，利用子带间跃迁实现光子与电子的相互转化。由于量子阱红外探测器的波长可控，所以通过在同一个探测器中设计两种不同的量子阱结构，即可以实现对两种不同波段的光进行探测。目前广泛应用的双色量子阱红外探测器主要采用分子束外延手段在衬底材料上依次生长三个电极层用于分别施加偏压控制两个波段的探测(如文献[1]：Costard,E本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双色量子阱红外探测器，其特征在于，包括上下相对设置的下层量子阱(102)和上层量子阱(103)，所述下层量子阱(102)的一端连接至源极(100)，所述下层量子阱(102)的另一端连接至漏极(101)，所述上层量子阱(103)表面设置有金属耦合光栅(104)，所述金属耦合光栅(104)连接有电脉冲发生器，所述上层量子阱(103)用于吸收中波长的红外光，所述下层量子阱(102)用于吸收长波长的红外光以及感应上、下层量子阱(102)的电荷变化，所述电脉冲发生器用于输出不同方向和幅值的重置脉冲以施加在金属耦合光栅(104)上。2.根据权利要求1所述的一种双色量子阱红外探测器，其特征在于，所述上层量子阱(103)和下层量子阱(102)均包含多个能级，以作为吸光区域。3.根据权利要求2所述的一种双色量子阱红外探测器，其特征在于，所述上层量子阱(103)与下层量子阱(102)之间设置有势能渐变层，以使得上层到下层势能缓变化。4.根据权利要求3所述的一种双色量子阱红外探测器，其特征在于，所述势能渐变层的能带结构内掺杂有不同浓度粒子。5.根据权利要求1所述的一种双色量子阱红外探测器，其特征在于，所述金属耦合光栅(104)具体为亚波长周期结构。6.根据权利要求1所述的一种双色量子阱红外探测器，其特征在于，所述源极(100)和漏极(101)均为复合金属电极，其中，靠近材料的一侧为Ni，再依次为Au和AuGe。7.根据权利要求1所述的一种双色量子阱红外探测器，其特征在于，所述金属耦合光...

【专利技术属性】
技术研发人员：安正华，徐红涛，王恒亮，陈平平，陆卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：