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《西安电子科技大学》 2012年
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量子点红外探测器特性表征方法研究

刘红梅  
【摘要】:随着人类探测领域的不断扩大和深入,人们对高性能探测器的需求也不断地增加。近年来出现的量子点红外探测器由于具有低暗电流、高增益、高探测率等优越特性,引起了人们的广泛关注。这种新型光电导探测器采用了量子点纳米结构,使影响其特性的因素发生了明显的变化,而以往光电导探测器特性表征方法没有充分考虑这些因素的影响,因此本文从四个方面开展了对量子点红外探测器特性表征问题的研究,以期为探测器的优化设计提供可靠的理论支持。具体工作主要包括: 1.分析了量子点红外探测器中电子传输的特点,提出了新的暗电流模型。该模型考虑了微米尺度电子传输和纳米尺度电子传输共同对暗电流的影响,通过统计势垒中的移动载流子数,实现了对暗电流的预测和估算。在此基础上,通过考虑载流子漂移速度和探测器外加偏置电压之间的相互依赖关系,改进了这一暗电流模型,使探测器暗电流的计算更加准确。 2.基于前面改进的暗电流模型,结合探测器光电导增益的算法,提出了量子点红外探测器的噪声模型。首先分析了扩散限系统下载流子从激发态返回到基态的再复合时间,结合量子点红外探测器的结构特点,得到了光电导增益的理论模型;之后通过分析探测器的噪声特点,指出噪声主要来源于电子的产生-复合过程,结合增益模型,建立了量子点红外探测器的噪声模型。结果显示,该模型使噪声的量化更加符合探测器的实际运行机制。 3.基于前面提出的兼顾两种传输的暗电流模型,从电子激发和连续势能分布两个角度构建了探测器的性能模型。基于电子激发的性能模型认为电子激发有两种方式:热激发和场辅助隧穿激发。通过估算热激发和场辅助隧穿激发的速度来估算暗条件下的载流子数,得到了暗条件下的电流平衡关系,构建了光电流、响应率、探测率的理论模型。基于连续势能分布的探测器性能模型通过求解满足泊松方程的连续势能分布与穿过非平面小孔的电流之间的关系,与前面提出的暗电流模型一起建立了探测器的性能模型,主要包含光电流模型、探测率模型等。最后,把这两种模型进行了比较,指出了它们之间的差异性。 4.分析了不同入射模式下量子点红外探测器的特性。首先建立了垂直入射时探测器的J.Phllips模型,对垂直入射暗电流和探测率进行了研究;其次比较了垂直入射模式和斜入射模式下探测器的特性;最后通过与量子阱红外探测器相比较,给出了不同入射模式下量子点红外探测器的特性优势。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN215

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 白宏刚;量子点红外探测器暗电流及噪声特性研究[D];西安电子科技大学;2014年
【参考文献】
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1 姚秋霞;李民;莫崇典;;红外技术探测原理及其在工业消防领域的应用[J];电气应用;2006年08期
2 陈胜哲;陈彪;;红外技术在军事上的应用[J];光学技术;2006年S1期
3 邱继进;梅建庭;;烟幕对红外制导武器的干扰研究[J];红外与激光工程;2006年02期
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1 唐建顺;量子点光学性质及其在量子信息中的应用的实验研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 宗靖国;红外成像光谱数据获取及其在场景仿真中的应用[D];西安电子科技大学;2011年
3 王晓蕊;红外焦平面成像系统建模及TOD性能表征方法研究[D];西安电子科技大学;2005年
4 张健;宽带量子阱红外探测器(QWIP)的研究[D];山东大学;2006年
5 何国经;红外成像系统性能评估方法研究[D];西安电子科技大学;2008年
【共引文献】
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1 余志勇;;红外焦平面阵列数据采集系统的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
2 杨林安;夏斌;娄全胜;张美英;;利用Landsat数据对广州城市进行热岛效应分析[J];安徽农业科学;2009年29期
3 李守乾;安裕伦;朱珂;张跃红;;基于高光谱遥感数据提取土地利用信息[J];安徽农业科学;2011年04期
4 谢小艳;;郫县土地利用遥感动态监测[J];安徽农业科学;2011年07期
5 李京忠;薛冰;;遥感技术教学实习与精准农业相结合初探[J];安徽农业科学;2011年29期
6 邓云龙,范广涵,廖常俊,刘颂豪,文尚胜,刘鹏,王浩,曹明德,刘鲁;涡轮LP-MOCVD研制高亮度红光发光二极管[J];半导体光电;2001年06期
7 邱家威,黄启俊,吴凡,熊力嘉,常胜,戴峰,何民才;内调制光电探测器特性的模拟与实验分析[J];半导体光电;2004年06期
8 刘诗文;郭霞;艾伟伟;宋颖娉;顾晓玲;张蕾;沈光地;;InGaN/GaN多量子阱蓝光LED电学特性研究[J];半导体光电;2006年03期
9 李强;介万奇;付莉;汪晓芹;查刚强;杨戈;;p-CZT的钝化处理和C-V特性研究[J];半导体光电;2006年03期
10 闫金良;;多孔阳极氧化铝薄膜的结构和特性[J];半导体光电;2006年04期
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1 李云波;方正;张永刚;王慧丽;;近海面异常折射对光电探测目标特征的影响分析[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 曹恒智;余先川;;基于FL-ELee的SAR降噪[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
3 吴勇;庄奕琪;杜磊;魏文彦;;薄膜电阻器件的低频噪声测试方法研究[A];第十四届全国混合集成电路学术会议论文集[C];2005年
4 申焕;石晓春;;基于DPGrid的SPOT5正射影像图制作[A];广东省测绘学会第九次会员代表大会暨学术交流会论文集[C];2010年
5 许耿然;;广东省第二次土地调查底图生产的回顾[A];广东省测绘学会第九次会员代表大会暨学术交流会论文集[C];2010年
6 李珍;艾常涛;陈文;李飞;杨密纯;;Li、Mg双组分掺杂ZnO薄膜的结构与性能[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
7 黄长庚;张拴勤;徐怡;蒋晓军;;热红外抑制涂层研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第二卷)[C];2011年
8 申焕;石晓春;;基于DPGrid的SPOT5正射影像图制作[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十四次学术信息交流会论文集[C];2010年
9 许耿然;;广东省第二次土地调查底图生产的回顾[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十四次学术信息交流会论文集[C];2010年
10 张中原;高首都;;遥感技术在输电线路选线中的应用[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十一次学术信息交流会论文集[C];2007年
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1 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年
3 熊飞;钙钛矿型氧化物薄膜的激光感生热电电压效应及光探测器应用[D];昆明理工大学;2008年
4 王晓琳;Bi_2Te_3体系的材料制备、晶体结构及热电性能[D];武汉理工大学;2010年
5 祁祥;碳纳米纤维的高温转变及其同质异构结的特性研究[D];武汉大学;2009年
6 蒋立军;分区标准化方法在遥感找矿中的应用研究[D];吉林大学;2011年
7 李福民;反型聚合物太阳能电池的研究[D];吉林大学;2011年
8 朱洪波;基于亮度变化测度的多源影像抗干扰融合模型研究[D];华中科技大学;2011年
9 张芹;大功率LED模块温度湿度加速寿命试验研究[D];华中科技大学;2011年
10 李进;光子晶体应用于红外辐射光谱控制的探索研究[D];中国科学技术大学;2011年
【同被引文献】
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1 唐光华;徐波;王占国;;In(Ga)As量子点红外探测器[J];微纳电子技术;2009年10期
2 孙志君;红外焦平面阵列技术的未来二十年[J];传感器世界;2002年11期
3 陈日华;红外技术的军事应用[J];电子产品世界;2003年08期
4 张雪;梁晓庚;;红外探测器发展需求[J];电光与控制;2013年02期
5 贾亚楠;徐波;王占国;;量子点红外探测器的研究进展[J];半导体光电;2012年03期
6 肖静,周昊,何兆湘,陈四海,易新建;红外焦平面阵列性能参数测试平台[J];红外技术;2004年05期
7 胡明鹏;;参数设置对噪声等效温差(NETD)测试影响分析[J];红外技术;2009年01期
8 于慧,关荣华;红外技术定量诊断设备内部缺陷可行性的理论证明[J];红外与激光工程;2002年03期
9 陈伯良;红外焦平面成像器件发展现状[J];红外与激光工程;2005年01期
10 王大海;梁宏光;邱娜;徐世录;;红外探测技术的应用与分析[J];红外与激光工程;2007年S2期
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1 唐建顺;量子点光学性质及其在量子信息中的应用的实验研究[D];中国科学技术大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 栾野梅,安茂忠;半导体纳米材料的性质及化学法制备[J];半导体光电;2003年06期
2 王亚东,黄靖云,王龙成,叶志镇;半导体量子点的生长机理及特性[J];半导体技术;2000年06期
3 周燕,金伟其,刘广荣,王岭雪,何玉青;基于人眼视觉的光电成像系统性能评价方法研究[J];兵工学报;2002年04期
4 迟学芬,于银辉,易志栋,李轶群;互信息量用于采样成像系统的评价[J];长春邮电学院学报;2001年Z1期
5 迟学芬,于银辉,韩昌元,易志栋;采样成像系统中的欠采样噪声分析[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年01期
6 张勇,王民权;非线性光学材料的研究进展[J];材料导报;1996年04期
7 陶海征,敬承斌,赵修建,袁润章;CdS纳米粒子的制备方法[J];材料导报;2003年03期
8 谭园园;李俊山;杨威;;新的近距离红外目标跟踪算法[J];电光与控制;2007年03期
9 迟学芬,韩昌元,金辉;CCD推扫遥感成像中的欠采样噪声处理[J];电子学报;2003年09期
10 鲜海滢;李晓峰;李在铭;;基于背景杂波自适应预测的微小目标检测(英文)[J];光电工程;2008年05期
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1 王章野;地面目标的红外成像仿真及多光谱成像真实感融合研究[D];浙江大学;2002年
2 曹华梁;全天候户外景象长波红外成像建模与合成[D];华中科技大学;2005年
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1 ;国外簡訊[J];激光与红外;1971年05期
2 ;关于红外探测器噪声的一些实际情况[J];激光与红外;1971年07期
3 昭华;;PbTe高频溅射红外探测器[J];激光与红外;1975年01期
4 单英杰;运放器在红外探测器中的应用[J];电子技术应用;1983年05期
5 祥雨;;国外动态[J];红外技术;1983年05期
6 曾庆泰;;3~5μm光导碲镉汞红外探测器的质量管理[J];激光与红外;1984年03期
7 KoukiNagahama;张少川;;高质量n-Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te外延膜的制备及其在红外探测器(λ=8~14μm)中的应用[J];激光与红外;1984年11期
8 陆荣铿;;红外器件与材料专题题录介绍(二)[J];红外与激光工程;1990年02期
9 濮家耀;;从抗光电干扰角度看对红外探测器的发展需求[J];航天电子对抗;1993年02期
10 刘心田;;高T_C超导红外探测器的发展[J];光电子技术;1993年04期
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1 葛炜;颜景龙;;基于嵌入式计算机的红外信号模拟技术[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年
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5 金亿鑫;蒋红;宋航;缪国庆;周天明;;GaInAsSb非制冷红外探测器材料的研究与开发[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
6 吴峻苗;邹德恕;徐晨;沈光地;;基于MEMS技术的气动式红外探测器的计算机模拟[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
7 张柏林;陶波;;红外探测器伺服系统的设计[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年
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9 黄宗坦;李家鹏;赵玉琼;黄伟;陈军;陈晓屏;;半导体制冷器在红外探测器中的应用及发展趋势[A];第九届全国低温工程大会论文集[C];2009年
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1 王小龙;新型量子点红外探测器灵敏度提高两倍[N];科技日报;2010年
2 记者 胡光耀;加用红外探测器识别抗药病菌[N];新华每日电讯;2001年
3 本报记者 奚冬琪;“生活在牛街真是太‘牛’了!”[N];人民政协报;2010年
4 吕静;在火焰中诞生[N];大众科技报;2001年
5 ;机器人配机枪驻守韩国边境[N];新华每日电讯;2010年
6 林枫;福州:科技“保安”保平安[N];人民公安报;2009年
7 郜卫华 郭树东;农行新乡分行上线网络视频监控报警系统[N];中国城乡金融报;2009年
8 孙福龙 特约记者 钟文龙 记者 陈学武;北京总队第三医院无一人感染非典[N];人民武警;2003年
9 栾玲 赵培;红源光电:红外技术产品的引领者[N];中国高新技术产业导报;2009年
10 邹本;家居智能“安防”何时不再是奢望[N];中国消费者报;2002年
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1 刘红梅;量子点红外探测器特性表征方法研究[D];西安电子科技大学;2012年
2 王俊;碲镉汞红外探测器光电响应特性的机理研究[D];中国科学技术大学;2012年
3 白宏刚;量子点红外探测器暗电流及噪声特性研究[D];西安电子科技大学;2014年
4 吴传贵;BST热释电薄膜材料及在红外探测器中的应用基础研究[D];电子科技大学;2009年
5 刘子骥;非制冷红外焦平面探测器测试及验证成像技术研究[D];电子科技大学;2013年
6 徐峥谊;微机械热电堆红外探测器[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
7 张榕;氢化纳米硅薄膜光电导性质研究[D];上海交通大学;2008年
8 缪国庆;非致冷红外探测材料InGaAs的生长和性质研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
9 牛小玲;有机红外热探测材料[D];陕西师范大学;2011年
10 张健;宽带量子阱红外探测器(QWIP)的研究[D];山东大学;2006年
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1 殷雪松;红外探测器低频噪声测量及应用研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 林继刚;红外探测器技术指标的建模与仿真[D];长春理工大学;2011年
3 邢锐;14~16.25μm红外探测器时间常数测量方法的研究[D];长春理工大学;2011年
4 曹原;红外探测器光电性能测试系统研究[D];长春理工大学;2014年
5 袁邦洵;大口径红外探测器红外定标[D];长春理工大学;2013年
6 杨佳星;LiFePO_4陶瓷及薄膜的制备和光学性能研究[D];西安工业大学;2013年
7 雷程;基于钽酸锂晶体的红外探测器工艺技术研究[D];中北大学;2013年
8 杨绪军;晶体集成式红外探测器的设计及制备工艺研究[D];中北大学;2012年
9 刘倩;非致冷红外探测器后端工艺技术研究[D];华中科技大学;2011年
10 宋家琪;新型快速灵敏量子点红外探测器的研制[D];华中科技大学;2013年
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