諧振增強(qiáng)n型GaAs遠(yuǎn)紅外同質(zhì)結(jié)探測(cè)器的性能優(yōu)化.pdf

1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文諧振增強(qiáng)諧振增強(qiáng)n型GaAs遠(yuǎn)紅外同質(zhì)結(jié)探測(cè)器的性能優(yōu)化遠(yuǎn)紅外同質(zhì)結(jié)探測(cè)器的性能優(yōu)化專(zhuān)業(yè)：凝聚態(tài)物理作者：鄭美妹導(dǎo)師：張?jiān)罗扛苯淌谏虾＝煌ù髮W(xué)物理系凝聚態(tài)光譜與光電子物理實(shí)驗(yàn)室二零一零年一月上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要諧振增強(qiáng)諧振增強(qiáng)n型GaAs遠(yuǎn)紅外同質(zhì)結(jié)探測(cè)器的性能優(yōu)化遠(yuǎn)紅外同質(zhì)結(jié)探測(cè)器的性能優(yōu)化摘要要本文的主要內(nèi)容是諧振增強(qiáng)n型GaAs遠(yuǎn)紅外同質(zhì)結(jié)探測(cè)器的性能優(yōu)化的研究。遠(yuǎn)紅外半導(dǎo)體探測(cè)器在天體物理的應(yīng)

2、用上變得越來(lái)越重要，因此諧振增強(qiáng)n型GaAs遠(yuǎn)紅外同質(zhì)結(jié)探測(cè)器的研究具有重要的意義。本文中首先介紹了紅外探測(cè)器常用的實(shí)驗(yàn)儀器，即傅立葉紅外光譜儀以及電流電壓源。接著，介紹了研究所需要的理論方法菲涅耳系數(shù)矩陣方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的反射譜，透射譜與該種方法計(jì)算得到的反射譜和透射譜符合得非常好，證明了理論方法的可行性。其次是對(duì)同質(zhì)結(jié)探測(cè)器作了基本的介紹。我們發(fā)現(xiàn)同質(zhì)結(jié)遠(yuǎn)紅外探測(cè)器的總量子效率普遍偏低，離實(shí)際應(yīng)用的要求還有一定的差距。因此，如何進(jìn)

3、一步提高的同質(zhì)結(jié)遠(yuǎn)紅外探測(cè)器的總量子效率亟待解決。針對(duì)于n型GaAs遠(yuǎn)紅外同質(zhì)結(jié)探測(cè)器，我們討論了提高探測(cè)器的量子效率方法：(1)優(yōu)化探測(cè)器的主體結(jié)構(gòu)。(2)添加合適的底部反射鏡。經(jīng)過(guò)主體結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，探測(cè)器的最大量子效率達(dá)到了4.9%，大約是優(yōu)化之前探測(cè)器量子效率的三倍。接著討論和比較兩種底部反射鏡結(jié)構(gòu)：GaAs底部反射鏡和金層底部反射鏡。GaAs底部反射鏡結(jié)構(gòu)主要是由底部電極層以及下面的一個(gè)周期的非摻雜和摻雜的GaAs層組成的。優(yōu)化底