共振腔增強(qiáng)GaInAsSb紅外光電探測(cè)器研究.pdf

1、與傳統(tǒng)PIN結(jié)構(gòu)的探測(cè)器相比,共振腔增強(qiáng)型(Resonant Cavity-Enhanced,RCE)光電探測(cè)器能同時(shí)具有很高量子效率和很高的帶寬,特別適用于高速探測(cè)中.本文對(duì)RCE光電探測(cè)器進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)出GaInAsSb RCE器件的結(jié)構(gòu),并且對(duì)器件進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬.用MOCVD的方法生長出PIN結(jié)構(gòu)的GaInAsSb紅外探測(cè)器材料,并制作出器件.用計(jì)算機(jī)模擬出制作的器件的光譜響應(yīng),并與測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行比較.分析了共振腔增強(qiáng)紅外探測(cè)器

2、的特點(diǎn),詳細(xì)討論了共振強(qiáng)增強(qiáng)型探測(cè)器的量子效率,并且討論了上反射鏡的吸收對(duì)器件量子效率的影響.詳細(xì)討論了共振腔對(duì)量子效率的影響,得到共振腔的品質(zhì)因子Q值越大,共振腔對(duì)器件量子效率的提高也越大的結(jié)果.詳細(xì)討論了影響共振腔增強(qiáng)型探測(cè)器帶寬的幾個(gè)因素.為設(shè)計(jì)出性能良好的RCE探測(cè)器提供了理論準(zhǔn)備.論證了GaSb/InAs四分之一波堆(QWS)作為工作在2.4μm的GaInAsSb RCE探測(cè)器中DBR的可行性,并用TMM法計(jì)算出GaSb/In

3、As QWS的反射率及相移.設(shè)計(jì)出一種從襯底入射的GaInAsSb RCE探測(cè)器結(jié)構(gòu),對(duì)器件的性能進(jìn)行了數(shù)值模擬,并詳細(xì)討論了GaSb/InAs QWS的反射率、相移及其吸收對(duì)器件性能的影響.設(shè)計(jì)的器件具有雙峰響應(yīng)的特點(diǎn),可作為雙色探測(cè)器.用MOCVD法制作出PIN結(jié)構(gòu)的GaInAsSb紅外探測(cè)器材料,并且制作出探測(cè)器器件,對(duì)器件的光譜進(jìn)行了測(cè)量.用計(jì)算機(jī)模擬的方法得到PIN型GaInAsSb紅外探測(cè)器在500K黑體輻射源的照射下的光譜