陈效双，许 娇，胡伟达，王 俊，陈勇国，黄 燕，周孝好，陆 卫



长波HgCdTe红外探测器的暗电流机理研究进展

陈效双，许 娇，胡伟达，王 俊，陈勇国，黄 燕，周孝好，陆 卫

（中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室 上海 200083）

介绍了HgCdTe红外探测器的发展历程，详细分析了长波HgCdTe红外探测器的暗电流机制、采用同时拟合方法对暗电流参数进行提取与分析，介绍了为降低暗电流的一些新的研究进展。

长波HgCdTe红外探测器；暗电流；非线性同时拟合方法；混合表面钝化

0 引言

红外辐射是介于可见光和微波之间的电磁波，是不可见的一种辐射。红外探测器通过对目标的辐射或者反射红外电磁波进行探测，以目标光谱学特征为识别依据，经过光电转换过程将红外辐射转化成电信号进行测量[1]。红外探测器经历了第一代、第二代和长波红外成像系统3个阶段。现在的长波红外焦平面阵列正朝着高灵敏、宽谱段、高分辨率、低功耗、数字化的方向发展。

HgCdTe是HgTe和CdTe混合的赝二元系统。HgTe和CdTe的晶格常数很接近，分别为6.46Å和6.48Å，并且都具有闪锌矿结构，使它们能以任何配比形成连续固溶体(HgTe)1－(CdTe)赝二元系，即Hg1－CdTe混晶材料。通过调节组分，直接带隙半导体HgCdTe的禁带宽度可以从－0.3eV连续变化到1.6eV获得1～30mm的连续响应波长，覆盖整个红外波段。HgCdTe具有高的量子效率和长的载流子寿命并且HgCdTe探测器可在液氮温度下工作。同时，HgCdTe材料容易获得高低不同范围的载流子浓度，高的电子迁移率和低的介电常数。种种优点让HgCdTe材料可以被用于多种波段的探测器，成为了最理想的红外探测材料，具有无可替代的地位[2]。……