QWIP的新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及溫度對(duì)探測(cè)峰值波長的影響研究.pdf

1、超晶格量子阱結(jié)構(gòu)的帶隙可調(diào)性和子帶間光躍遷性使得長波、甚長波紅外探測(cè)成為可能。量子阱結(jié)構(gòu)的阱寬、壘厚、壘高和摻雜等參數(shù)的設(shè)定會(huì)使量子阱內(nèi)躍遷能級(jí)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致QWIP的探測(cè)峰值呈現(xiàn)預(yù)期的變化。外界條件比如應(yīng)變、溫度、電場、磁場等也會(huì)影響QWIP的探測(cè)峰值。本文以能帶結(jié)構(gòu)理論為研究出發(fā)點(diǎn)，主要內(nèi)容如下：
　　1.在緒論部分紅外輻射知識(shí)的基礎(chǔ)上，描述了半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)與生長方法，采用有效質(zhì)量近似的方法通過對(duì)半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)的計(jì)算，得

2、到半導(dǎo)體內(nèi)載流子所在能級(jí)的表達(dá)式，找出帶內(nèi)躍遷和子帶間躍遷的能量表達(dá)式。
　　2.從紅外探測(cè)器分類出發(fā)，推導(dǎo)了兩類紅外探測(cè)器的探測(cè)機(jī)理，描述了紅外探測(cè)器的性能參數(shù)，為QWIP的引入提供了理論基礎(chǔ)。
　　3.根據(jù)QWIP材料選擇和探測(cè)機(jī)理，采用作圖法研究了勢(shì)壘有限高情況下超晶格量子阱的能帶與束縛態(tài)，通過對(duì)傳輸矩陣的推導(dǎo)為QWIP的結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)，最后分析了應(yīng)變對(duì)超晶格量子阱能帶的影響。
　　本文創(chuàng)新點(diǎn)如下：<

3、br>　　1.根據(jù)紅外輻射吸收理論、量子阱的能帶結(jié)構(gòu)、光電子的共振隧穿和施加電場的能量補(bǔ)償理論，文章提出一種新型多色量子阱紅外探測(cè)器結(jié)構(gòu)，并從理論上介紹了實(shí)現(xiàn)輻射多色連續(xù)探測(cè)的機(jī)理。
　　2.文章以超晶格量子阱發(fā)射與干涉電子態(tài)理論和吸收波長公式為依據(jù)，通過計(jì)算溫度對(duì)勢(shì)阱、勢(shì)壘寬度和勢(shì)壘高度的影響，得出量子阱紅外探測(cè)器峰值波長與溫度的變化關(guān)系。發(fā)現(xiàn)：當(dāng)溫度升高時(shí)，探測(cè)峰值發(fā)生改變，其中有兩處峰值發(fā)生紅移，一處發(fā)生藍(lán)移。這對(duì)精確分析紅