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与InSb相比具有显著更高工作温度的InAs/InAsSb II型超晶格中波红外焦平面阵列

DOI：10.1109/JPHOT.2018.2877632 期刊：IEEE Photonics Journal 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 我们报道了一种中波段InAs/InAsSb II型应变层超晶格（T2SLS）单极势垒红外探测器焦平面阵列（FPA）的测试结果，其截止波长为5.4微米。在300K背景、3-5微米波段、f/2孔径条件下，工作温度150K的FPA平均噪声等效温差（NEDT）为18.5毫开尔文，NEDT可用率达99.7%。NE(cid:2)T分布宽度为8毫开尔文且无显著拖尾，表明均匀性优异。平均噪声等效辐照度为9.1×1011光子/秒·平方厘米。未镀抗反射膜时平均量子效率达49.1%，平均比探测率（D*）为2.53×1011厘米·赫兹^(1/2)/瓦。得益于具有更长肖克利-里德-霍尔少数载流子寿命的吸收材料，以及抑制产生-复合和表面漏电流的器件结构，该InAs/InAsSb T2SLS势垒红外探测器FPA的工作温度显著高于中波红外市场主流的InSb探测器。
作者： David Z. Ting，Sir B. Rafol，Sam A. Keo，Jean Nguyen，Arezou Khoshakhlagh，Alexander Soibel，Linda H ¨oglund，Anita M. Fisher，Edward M. Luong，Jason M. Mumolo，John K. Liu，Sarath D. Gunapala
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究一种中波红外InAs/InAsSb II型应变层超晶格（T2SLS）单极势垒红外探测器的性能，其截止波长为5.4微米，重点关注其相比InSb具有更高工作温度的特性。

研究成果

InAs/InAsSb T2SLS势垒红外探测器焦平面阵列的工作温度显著高于InSb，具有优异的均匀性和性能指标。这归因于吸收材料的肖克利-里德-霍尔少数载流子寿命更长，以及抑制暗电流的单极器件架构。

研究不足

该研究仅限于在特定条件（300K背景、f/2孔径）下对InAs/InAsSb T2SLS势垒红外探测器的性能进行评估，未探究其全部潜在应用场景或环境适应性。

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