【正文】 （ 4 色），超長波（ 14～ 16181。m）大面陣。 早在 2021年 ， IEEE會員 等人 ， 用 Si作襯底研制了 InGaAsInP量子阱紅外光電探測器 。 使用低溫成核層技術(shù)和厚緩沖層材料生長技術(shù)在 Si上生長 InP。 使用現(xiàn)場熱循環(huán)退火技術(shù)減少 InP在 Si 上的線錯密度。使用這個方法，使探測器的暗電流減小兩個數(shù)量級，在 77K和 79μm波長范圍得到探測靈敏度高達 109cmHz1/2/W. 與碲鎘汞相比 ， 量子阱紅外探測器材料的優(yōu)點是可提供更好的粘合強度 、 化學穩(wěn)定性 、 摻雜能力以及熱穩(wěn)定性 ， 加上 GaAs/GaAlAs 材料體系的材料生長技術(shù)比較成熟 ， 所以近年來量子阱紅外探測器材料得到了迅速發(fā)展 ， 重點發(fā)展長波量子阱材料和多色量子阱材料技術(shù) ， 其中以美國噴氣實驗室的產(chǎn)品為世界最高水平 。 如美國噴氣實驗室設(shè)計的長波多量子阱周期結(jié)構(gòu)包括 106 mm 的 GaAs（ n=4 1017 cm3） 阱和 5 105mm的 ， 多量子阱結(jié)構(gòu)夾在 μ m的 GaAs 頂部和底部 （ 摻雜濃度 n=5 1017 cm3） 接觸層間 。 由這種量子阱材料制成的探測器在偏置電壓為3V 時 ， 響應(yīng)峰值位于 μ m， 峰值響應(yīng)率為 300 mA/W， 光譜寬度 Δλ /λ =10%， 截止波長為 μ m。 美國噴氣實驗室設(shè)計的三色量子阱結(jié)構(gòu)由 3個多量子阱區(qū)組成 ， 中間由 GaAs接觸層隔開 。 每個多量子阱結(jié)構(gòu)大約有 30 個周期 ， 每個周期包括一層厚度為 5 105mm的 AlxGa1xAs 勢壘層和一層 GaAs 勢阱層 。 勢壘層中鋁組分的 x值和勢阱中的幾何深度根據(jù)所需的光譜響應(yīng)選擇 。 此外 ， 噴氣推進實驗室以 InGaAs/GaAs/AlGaAs 材料體系為基礎(chǔ)研制出 640 512 四色焦平面器件 ，其性能為 ： 300 K背景溫度下 f 數(shù)為 2， 工作溫度 45K， 各探測器的探測率均大于 1011 cm Hz1/2W1， 可操作像元數(shù)為 %， 可在 m、 m、 1012μ m和 m 波長波段響應(yīng) 。 目前 ， 美國量子阱紅外光電探測器技術(shù)公司也在加緊發(fā)展 GaAlAs/GaAs 四色焦平面陣列 ， 陣列規(guī)模達到 1024 1024元 ， 波長覆蓋可見光和長波紅外 ， 其中有二色為中波紅外區(qū) 。 結(jié)語 光電探測器正朝著超高速、高靈敏度、寬帶寬以及單片集成的方向發(fā)展 ， 它可廣泛地應(yīng)用于光通信、信號處理、傳感系統(tǒng)和測量系統(tǒng)。 參考文獻 [1] 李修乾 ，激光輻照碲鎘汞光電探測器實驗研究，國防科技大學畢業(yè)論文， 2021 年 [2] Wijewarnasuriya Priyalal S. Molecular beam epitaxy grown long wavelength infrared HgCdTe on pliant Si substrates［ J］ . Infrared Technology and Applications XXXII Proc of SPIE， 2021， 6206： 1111110. [3] 韓文 ， 曹麗云 ， 黃劍鋒 .PbS 薄膜的研究進展 .硅酸鹽通報 ， 2021， 27(4):744747 [4] 李國偉， PbS 紅外探測器的制備和性能研究，電子科技大學碩士論文， 2021 年 [5] ， ， ， et al. Effect of surface structure on photosensitivity in chemically deposited PbS thin films. Thin Solid Films. 2021， 389:301–306 [6] Rakesh K. Joshi， Aloke Kanjilal， . Sehgal. Solution grown PbS nanoparticle films. . Sci. 2021， 221:4347 [7] J. Pui?o， S. Tamulevicius， G. Laukaitis， et al. Growth of PbS thin films on silicon substrate by SILAR technique. Thin Solid Films， 2021， 403404:457461 [8] 褚君浩．窄禁帶半導體物理學 [M]．北京：科學出版社， 2021： 210 [9] Ikuo Kanno， Shigeomin H， Yoshitaka K. Fast Response of InSb Schottky Detector[C]. 2021 American Institute of Physics. [10] S. Datta， T. Ashley， J. Brask， and et al. 85nm Gate Length Enhancement and Depletion Mode InSb Quantum Well Transistors for Ultra High Speed and Very Low Power Digitial Logic Applications[C]. 2021 International Conference on Electronics and Optoelectronics. [11] O. Nesher， I. Pivnik， E .Ilan， and et al. High Resolution 1280102415181。m Pith Compact InSb IR Detector with onchip ADC[C]. 2021 International Symposium on Photoelectronic Detection and Imaging. [12] 鄭鑫 ，銻化銦探測器在波段外連續(xù)激光輻照下的效應(yīng)研究，國防科技大學碩士論文， 2021年 [13] 張瑋 ， 楊景發(fā) ， 閆其庚，硅光電池特性的實驗研究，實驗技術(shù)與管理第 26 卷第 9 期， 2021 年 9 月 [14] Goldberg A C. Development of a dualband LWIR/LWIR QWIP focal plane array［ J］ . Infrared Detectors and Focal Plane Arrays VII Proceedings of SPIE， 2021， 5783： 312325. [15] Guimond Y. Multiband infrared detectors based on IIIVmaterials［ J］ . Infrared Spaceborne Remote Sensing XII Proc of SPIE， 2021， 5543： 312327. [16] 雷肇棣 ， 光電探測器原理及應(yīng)用 ， PHYSICS 1994年 04期 [17] Kang Y M， Liu H D， Morse M， Paniccia Mario J， Zadka M， Litski S， Sarid G， Pauchard A，Kuo Y H， Chen H W 2021 Nature Photonics 247 1 [18] Xue H Y， Xue C L， Cheng B W 2021 ． B 18 2542 [19] 莫秋燕、趙彥立，光通信用雪崩光電二極管 ( APD) 頻率響應(yīng)特性研究，物理學報 Acta Phys． Sin． ， ( 2021) 072902 [20] 劉興新，碲鎘汞雪崩光電二極管在激光雷達上的應(yīng)用，激光與紅外， 2021 年 6 月 [21] 劉興新，碲鎘汞雪崩光電二極管發(fā)展現(xiàn)狀［ J］， 激光與紅外， （ 9）： 909193 [22] 李曉軍、尹長松，半導體光電探測器及進展，半導體雜志第 22 卷 2 期， 1997 年 6 月 [23] 王輝 、 楊型健 、 劉淑平 ，異質(zhì)結(jié)光電探測器的性能研究，紅外 Infrared， 2021年 12期 [24] Yin， T.， Cohen， R.， et al. “31 GHz Ge nip waveguide photodetectors on SilicononInsulator substrate， Optics Express 2021， 15(21): 1396513971. [25] Kang， Y.， Liu， .， et al “Monolithic gennaniuin/silicon avalanche photodiodes with 340GHz gainbandwidth product， Nature Photonics 2021， 3(1): 5963， [26] 魏瑩 ， Ge_Si異質(zhì)結(jié)及其光電探測器特性研究，蘭州大學博士論文， 2021 年 [27] 譚千里，四象限探測器組件在激光制導技術(shù)中的應(yīng)用，《半導體光電》 2021 年 4 月第 26 卷第 2 期 [28] 周培松，四象限探測器用于激光跟蹤儀目標脫靶量測量，光電技術(shù)應(yīng)用第二十九卷第一期，2021 年 2 月 [29] 郭瑞萍、李靜、孫葆森，國外紅外探測器材料技術(shù)新進展，兵器材料科學與工程第 32 卷第3 期， 2021 年 5 月 [30] 羅家強 ， 半導體光電探測器的發(fā)展及應(yīng)用 ， 世界電子元器件 ， 2021 年第 7 期 [31] Whatmore R W. Threecolor focalplane array of infrared QWIPs. NASA’ s Jet Propulsion Laboratory， 2021105. ： //[32] Part of the Conference on Photodetectors: Material and Devices IV， Proceedings of SPIE， ， 1999， P100113 [33] S D Gunapala ， et of Longwavelength256256 quantum well infrared photodetector handheld camera[A].SPIE[C].1997， 3061:292. [34] 連潔、王青圃 ， 量子阱紅外探測器的研究與應(yīng)用 X，光電子激光第 13 卷第 10 期， 2021年 10 月