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碲镉汞(HgCdTe)红外探测器是中、远红外光电器件和红外焦平面阵列器件的主导器件。本文利用激光束诱导电流方法(LBIC)和数值模拟的方法,对具有n+-on-p结构的碲镉汞光伏探测器进行了细致的研究,取得了一些结果,主要创新点如下: 1.针对HgCdTe光伏探测器阵列光敏元宽化问题,用激光束诱导电流方法(LBIC)表征了Hg空位掺杂p-HgCdTe光伏探测器阵列的光电特性,发现HgCdTe光伏探测器在不同温度下光敏元宽化现象。建立了离子注入HgCdTe光伏器件pn结列阵单元结构模型来进行理论分析。基于载流子低温冻析效应,通过数值计算和数值模型分析讨论了温度导致的光敏元宽化问题。 2.研究了温度和激光功率对HgCdTe光伏探测器的LBIC信号峰形变化的影响。构建了HgCdTe光伏器件pn结基本单元探究LBIC信号电流物理机理,建立了“漂移电流”和“扩散电流”竞争机制的理论模型。结合数值模拟分析,论证了LBIC信号的变化以及反向,是两种方向相反的“漂移电流”和“扩散电流”在不同温度和激光下综合竞争的结果。 3.研究了HgCdTe光伏器件pn结区属性随激光功率的变化,发现强激光下HgCdTe光伏器件LBIC信号出现两个周期性的信号。利用数值模型对结区存在小pn结结构进行了模拟计算研究,理论的LBIC结果与实验一致。结果表明离子注入成结会导致晶格损伤,诱导了pn结区表面部分区域形成反型层器件结构。