InAsGaSb二类超晶格中长波双色红外焦平面器件研究.PDFVIP

第40 卷 第9 期 红 外 技 术 Vol.40 No.9 2018 年9 月 Infrared Technology Sep. 2018 InAs/GaSb 二类超晶格中长波双色红外焦平面器件研究 张 舟，汪良衡，杨 煜，李云涛，丁颜颜，雷华伟，刘 斌，周文洪 （武汉高芯科技有限公司，湖北武汉430014 ） 摘要：采用分子束外延工艺方法生长的InAs/GaSb 二类超晶格材料因其独特的能带断带结构，极大地 降低了俄歇复合暗电流，且其较大的电子有效质量使得隧穿电流进一步降低，因此超晶格材料成为国 内外红外领域研究关注的重点。本文介绍的超晶格中长波双色探测器采用npn 背靠背结构，阵列规模 为320 ×256 ，像元中心距为30 m 。其中测得80 K 温度下，－0.1 V 偏压工作时中波50%截止波长为 4.5 m ，0.17 V 偏压工作时长波50%截止波长为10.5 m ，对应的峰值量子效率为45% 、33% ，相应的 暗电流密度为5.94 ×10－7 2 －4 2 A/cm @－0.1 V 、1.72×10 A/cm @0.17 V ，NETD 为16.6mK 、15.6mK 。 关键词：InAs/GaSb ；二类超晶格；中长波双色；焦平面阵列 中图分类号：TN213 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2018)09-0863-05 Research on Mid-/Long-wavelength Dual Band Infrared Focal Plane Array Photodetector Based on Type-II Superlattice ZHANG Zhou ，WANG Liangheng ，YANG Yu ，LI Yuntao ， DING Yanyan ，LEI Huawei ，LIU Bin ，ZHOU Wenhong (Wuhan Global Sensor Technology Limited Corporation, Wuhan 430014, China) Abstract ：InAs/GaSb type-II superlattice material grown by molecular beam epitaxy(MBE) technology offers a unique broken energy band structure, which facilitates the suppression of Auger recombination dark current. The large electron effective mass in superlattice leads to a further reduction in interband tunneling current. Therefore，the study of superlattice material has become a major topic of research globally. This paper introduces a mid-/long-wavelength dual band infrared focal plane array photodetector with npn architecture. The focal plane array has a 320 ×256 format with a 30 m pitch. At 80 K, with the operating bias of －0.1 V a