InAs/GaSb II型超晶格红外探测器的研究进展
2014-06-07宋淑芳周立庆
宋淑芳,巩 锋,周立庆
(华北光电技术研究所,北京100015)
·综述与评论·
InAs/GaSb II型超晶格红外探测器的研究进展
宋淑芳,巩 锋,周立庆
(华北光电技术研究所,北京100015)
InAs/GaSb II型超晶格材料理论上性能优于HgCdTe、InSb等红外探测材料,基于成熟的III-V族化合物材料与器件工艺,使得II型超晶格材料容易满足均匀大面阵、双色或多色集成等红外探测器的要求,因而InAs/GaSb II型超晶格材料将逐步替代HgCdTe、InSb等材料成为第三代红外探测器的首选材料。本文阐述了InAs/GaSb超晶格红外探测器的基本原理、以及材料生长和器件结构,并对其研究进展进行了综述性介绍。
II类超晶格;红外材料;红外探测器
1 引 言
HgCdTe红外探测器以其优越的材料性能长期占据高性能红外探测器的统治地位,是唯一大规模商业化生产的红外光探测材料。但是HgCdTe材料也有着自身的缺点[1]:Hg-Te键比较弱,易形成Hg空位,以及活动力强的Hg原子,因而影响器件的长期稳定性;隧穿电流大,俄歇复合速率高;用于远红外探测的HgCdTe材料需要高的Hg组分,然而生长时高的Hg蒸气压使HgCdTe大面积成分控制困难,均匀性差,限制了其在焦平面阵列中的应用。
基于HgCdTe材料的自身缺点,研究人员从来没有停止寻找性能更优越的红外探测材料,Smith和Mailhiot[2]在1987年首次提出可以利用InAs/GaSb II型超晶格的独特物理性质实现高性能的红外探测器,这种II型超晶格可以得到与HgCdTe材料相同的光学性质,但它具有HgCdTe材料不可比拟的优点[3]:基于Ⅲ-V族材料生长技术,大面积均匀性好;掺杂容易,无合金涨落,利于大面积焦平面阵列探测器的制作;……
