【摘 要】
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Ⅳ-Ⅵ族半导体是一类禁带宽度很窄的化合物半导体材料,由于其独特的物理性质,是应用于红外波段光电探测器的理想材料。本文简要介绍了Ⅳ-Ⅵ族半导体的背景,系统回顾了红外探
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Ⅳ-Ⅵ族半导体是一类禁带宽度很窄的化合物半导体材料,由于其独特的物理性质,是应用于红外波段光电探测器的理想材料。本文简要介绍了Ⅳ-Ⅵ族半导体的背景,系统回顾了红外探测器及红外成像系统的发展。在深入研究了光伏探测器的工作原理后,结合PbTe外延薄膜的物理特性,设计了In2O3/PbTe异质结型中红外光伏探测器。利用自主的分子束外延(MBE)生长设备,在CdZnTe(111)基底上外延生长p-PbTe单晶薄膜,并对薄膜的物理特性进行了一系列表征,结果表明外延生长的PbTe单晶薄膜具备较高的晶体质量。采用磁控溅射设备在p-PbTe薄膜上沉积N-In203多晶薄膜形成异质结构,以此为有源区,通过真空沉积ZnS薄膜做钝化绝缘层和In薄膜做欧姆接触电极,制成国内第一个PbTe结型中红外光伏探测器。将芯片封装入杜瓦瓶,在77K温度下测得探测器的响应波段为1.5～5.5μm,探测率D*为2×1010cm·Hz1/2W-1。根据I-V特性曲线得到探测器的优值因子R0A,并进一步计算得到了探测器在77K温度下的峰值探测率硝可达4.35×1010cm·Hz1/2W-1。最后,总结了自己在研究生期间的主要工作,对实验室在PbTe光伏探测器方面的研究工作进行了展望。
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