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钙钛矿/电极界面电流诱导转变的直接成像
摘要: 在平面真空蒸镀金电极条件下,甲脒铅碘(FAPbI3)钙钛矿薄膜经历持续黑暗环境中的恒定电流长期作用。通过飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)成像结合显微、光谱技术及X射线衍射监测电流诱导的转变过程。ToF-SIMS清晰呈现了横向电极间隙内化学物质的迁移现象,这些物质既包含电极材料也包含钙钛矿本身,导致钙钛矿/电极界面发生破坏。最终表现为电极间隙收缩,该变化在表面图像中得以反映。
关键词: 界面、暗电流、金电极、钙钛矿、飞行时间二次离子质谱成像
更新于2025-11-25 10:30:42
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长波级联输运红外上转换器中的暗电流
摘要: 降低红外(IR)光电探测器中的暗电流是提升其性能最重要的环节之一。本文旨在阐明长波级联输运红外上转换器(CIUP)中暗电流的主要路径并实现抑制——该器件已被证实是大规模红外探测/成像的潜在候选方案。研究分析了四种暗电流路径:基态连续隧穿、热电子发射至连续态、热辅助跃迁至吸收量子阱(QW)激发态或输运区特定能级。据此为长波CIUP提出了三种带隙结构设计方案:微带间子带跃迁结构、束缚态至微带跃迁结构以及阶梯束缚态至微带跃迁结构?;谡庑┥杓浦票傅难肪挡庋橹?,电子浓度分布计算与暗电流测量结果均表明:阶梯束缚态至微带结构对抑制暗电流效果最佳,其中超晶格势垒与InGaAs吸收量子阱能有效降低隧穿相关暗电流、热电子发射及热辅助隧穿效应。
关键词: 暗电流,上转换器,步进束缚至微带,长波红外,级联
更新于2025-09-23 15:23:52
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4300万和5000万像素高性能行间转移CCD图像传感器
摘要: 本文描述了两款新型高分辨率行间转移电荷耦合器件图像传感器的设计与性能,适用于工业、机器视觉及航空摄影领域。这两款传感器具有4.5微米像素、4路输出、快速倾倒门、水平侧向溢出漏极和垂直电子快门等特性。其中4300万像素传感器采用35毫米光学格式,5000万像素传感器则采用匹配多数现代手机显示屏的2.175:1宽高比大尺寸格式。论文探讨了制造此类兼具优异图像质量(如均匀性、读出噪声、暗电流、拖影、转移门晕光、残像等指标)的大尺寸传感器所面临的挑战及解决方案。
关键词: 暗电流、光刻拼接、行间转移(IT)、步进机、多输出、图像传感器、大幅面、电荷耦合器件(CCD)、拖影、晕光
更新于2025-09-23 15:22:29
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分子束外延生长的AlInSb/InSb异质结构用于红外光电探测器
摘要: 基于AlInSb/InSb的光电探测器异质结构通过分子束外延法生长。制备了不同直径的介观结构,测量了暗电流的温度依赖性。研究表明,内建势垒阻挡了多数载流子的流动,从而降低了暗电流密度(相对于基于InSb的pin结构)。暗电流与介观结构尺寸的测量关系表明,体电流分量占主导地位超过表面电流分量。
关键词: nBn探测器、分子束外延、暗电流、InSb、红外光电探测器
更新于2025-09-23 15:21:01
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高总电离剂量水平下CMOS图像传感器技术的辐射硬度比较
摘要: 研究了制造工艺对CMOS图像传感器在MGy级总电离剂量下辐射诱导退化效应的影响。此外,据我们所知首次评估了部分钉扎光电二极管在中高总电离剂量下的脆弱性。结果表明:3T标准部分钉扎光电二极管在辐照前具有最低暗电流,但在10kGy(SiO2)时其暗电流增至~1pA,超过10kGy(SiO2)后像素功能丧失。通过对比多种CIS技术发现,制造工艺会影响两种主要辐射诱导退化现象——读出链MOSFET的阈值电压漂移和暗电流增加。在所有测试技术中,1.8V MOSFET表现出更低的阈值电压漂移,N型MOSFET具有最佳抗辐射性。所有受测器件中,1.8V传感器实现了最优暗电流性能。为深入理解极端总电离剂量下CIS的抗辐射加固,我们在MGy量级评估了多种"设计即抗辐射"解决方案。
关键词: 栅极重叠、辐射效应、漏极、CMOS图像传感器、部分钉扎光电二极管、暗电流、总剂量辐照(TID)、阈值电压漂移、抗辐射硬件设计(RHBD)
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用有机分子层对AlN进行表面改性以提高深紫外光电探测器性能
摘要: 氮化铝(AlN)具有6.2电子伏特的直接宽禁带、高温稳定性和抗辐射性,是深紫外(UV)光电探测的理想半导体材料。然而,AlN表面存在的大量表面态会显著影响其器件的性能和可靠性。本研究探究了单层有机分子钝化AlN表面态的潜力,从而提升了基于AlN的金属-半导体-金属(MSM)深紫外光电探测器性能。成功将介-5,10,15-三苯基-20-(对羟基苯基)卟啉锌(II)配合物(ZnTPP(OH))有机分子吸附于AlN表面,形成自组装单分子层(SAM)。通过接触角测量、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)对分子层进行了表征。AlN表面修饰使探测器暗电流降低十倍且未影响光电流强度(尤其在低电压下),光电导增益比(PDCR)在-2V时从930提升至7835,响应度在5V时从0.3 mA/W增至0.6 mA/W。此外,表面修饰后探测器的上升/下降时间均缩短。结果表明卟啉分子自组装单分子层有效钝化了AlN表面态,从而显著改善了光电探测器性能。
关键词: 暗电流、光电流-暗电流比(PDCR)、MSM紫外光电探测器、表面态、自组装单分子层(SAM)、响应度、时间响应
更新于2025-09-23 15:19:57
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势垒红外探测器中改善暗电流特性的机制比较
摘要: 采用基于漂移-扩散的器件模拟器对InAs/GaSb II类超晶格(SL)势垒红外探测器中的暗电流特性进行了理论研究。研究表明,与无势垒的p-i-n光电二极管相比,这两种结构均能有效降低暗电流,并详细讨论了其对势垒掺杂浓度的依赖性。为使有源区(n型)暗电流最小化存在最佳掺杂浓度,本文评估了两种不同的工程结构——即pBn和nBn结构。
关键词: 暗电流、pBn结构、InAs/GaSb II型超晶格、势垒红外探测器、nBn结构
更新于2025-09-23 15:19:57
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p型MnO量子点修饰的n型二维MoS?基光电探测器中暗电流降低伴随光电流增强
摘要: 高结晶度的单层或少层二维二硫化钼(2D-MoS?)会引发高暗电流,导致少数光子产生的极微弱光电流可能被掩盖或失真。本报告表明,通过基于p型量子点(QDs)功能化n型2D-MoS?构建理想p-n结,可实现暗电流抑制与二维光电探测器光电流增强的协同效应——这是提升光响应性能的先决条件。我们采用脉冲飞秒激光烧蚀技术在乙醇中合成了高结晶度溶液法制备的氧化锰量子点(MnO QDs),并通过氮气辅助喷涂工艺将其沉积于带有叉指金电极的剥离二维二硫化钼基底上。由此形成的MnO QD修饰二维二硫化钼异质结光电探测器实现了暗电流降低与光电流增强,显著提升了基于MoS?器件的光电响应度和探测率。为阐明该增强效应的内在机制,我们通过功率/波长依赖性光响应测试,结合光谱学、化学成分、形貌特征等材料表征分析进行了系统讨论。
关键词: 暗电流、量子点、二维二硫化钼、p-n结、光电探测器、光电流
更新于2025-09-23 15:19:57
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降低氧化亚铜/金肖特基光电探测器的暗电流以实现高信噪比成像
摘要: 光电探测器(PDs)作为图像传感器因其优异的光电灵敏度被广泛应用于成像系统。通过降低PDs的暗电流可实现成像质量(信噪比,SNR)的提升。传统方法中,界面工程能有效抑制PDs的暗电流,但这些技术因工艺复杂难以应用于实际成像系统。本研究提出一种简易方法来降低Cu2O/Au肖特基PDs的暗电流,并进一步验证了其在高信噪比成像系统中的应用。施加-120微伏的小偏压后,PDs暗电流从27纳安降至0.6纳安,开关比提升达4023%。此外,我们基于非对称内电场下丰富陷阱态与热激发产生的自由载流子模型阐释了该现象。最终获得信噪比达48分贝的高分辨率图像,接近商用硅CCD和CMOS水平。本成果为降低暗电流、提升成像质量提供了简便途径,同时表明Cu2O有望成为光学成像应用中的理想材料。
关键词: 信噪比、暗电流、光电探测器、成像、Cu2O/Au肖特基
更新于2025-09-23 15:19:57
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具有ZnSe/ZnS/GaAs布拉格反射镜的MSM光电探测器
摘要: 研究了ZnSe/ZnS/GaAs分布式布拉格反射器对金属-半导体-金属(MSM)二极管光谱响应的影响。构成MSM二极管中分布式布拉格反射器的ZnSe/ZnS/GaAs异质结构,其计算与实验反射光谱具有良好的一致性。该MSM探测器在420和472纳米处呈现双色响应,在响应信号的长波部分光敏度急剧下降,具有53%的高量子效率及5×10?1?安培的低暗电流。通过适当选择异质结构参数,可调节探测器的双色响应至所需波长。
关键词: 金属-半导体-金属(MSM)二极管、暗电流、异质结构、红外探测器、布拉格反射器、光谱响应
更新于2025-09-19 17:13:59