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铍掺杂InAsSb中的载流子浓度与输运特性及其在红外传感应用中的研究
摘要： III-V族红外探测器有源区中精确的p型掺杂对于优化探测器设计和整体性能至关重要。虽然大多数III-V探测器吸收层为n型（如nBn结构），但采用p型吸收层的少数载流子器件由于少数载流子电子具有更高迁移率，理论上可实现更高的量子效率。然而，对于窄带隙InAsSb材料，确定空穴载流子浓度存在额外挑战——该材料表面及其与下层生长界面的电子积累效应可能干扰测量。电子积累层会形成高电导电子通道，主导电阻率和霍尔效应传输测量结果。因此，为准确测定体相空穴浓度和迁移率，研究团队对GaSb衬底上一系列p型掺杂InAs0.91Sb0.09样品进行了温场依赖性传输测量，并结合多载流子拟合分析。结果显示：77K（300K）时实测空穴浓度和迁移率分别为1.6×101? cm?3（2.3×101? cm?3）和125 cm2V?1s?1（60 cm2V?1s?1），与预期Be掺杂浓度~2×101? cm?3相符。通过表面处理实验确认其中一种电子传导群体源自表面，变温测量（15-390K）证实了样品中不同载流子类型的存在，并成功提取出体相重空穴、界面载流子及表面电子的传输特性。体相载流子的高温区显示本征载流子热激活特征（带隙EG~258 meV），低温数据表明Be掺杂原子的激活能EA~22 meV。最终温度分析确认表面电子载流子在30K（300K）时具有4500 cm2V?1s?1（4300±100 cm2V?1s?1）的迁移率和5.6×101? cm?2（6×101?±2×101? cm?2）的面密度。
关键词： 霍尔效应测量、磁输运、铍掺杂、III-V族红外探测器、InAsSb
更新于2025-09-23 15:21:21
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一种基于InAsSb/(Al)GaSb带间跃迁量子阱红外探测器将波长延伸至中波长的方法
摘要： 一种将带间跃迁量子阱光电探测器的工作波长从扩展短波红外拓展至中波红外的方法被提出。在改进的InAsSb量子阱中，用AlSb/AlGaSb替代GaSb，使势垒材料的价带降低，第一限制能级(E1)高于势垒材料价带，能带结构形成II型结构。光电流光谱显示，所制备的光电探测器在78K下呈现1.9μm至3.2μm的响应范围，在2.18μm和3.03μm处具有两个峰值。
关键词： 能带计算，InAsSb/AlSb/AlGaSb量子阱，带间跃迁，光电探测器
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于InAs和InAsSb纳米线的红外光电探测器最新进展
摘要： 近年来，准一维半导体纳米线在光电器件领域引发了广泛研究兴趣。具有窄带隙的III-V族化合物半导体结构——砷化铟（InAs）纳米线，展现出高电子迁移率及从可见光到中波红外（MWIR）波段的高吸收特性，在室温高性能红外探测器领域极具应用潜力。因此，该材料的生长工艺、器件制备及性能特征日益受到关注，推动了室温下对可见光至MWIR波段具有高灵敏度响应的InAs纳米线光电探测器发展。本综述首先探讨低维结构的生长过程及材料基本特性（如晶相、迁移率、形貌、表面态和金属接触等），继而详细阐述三种提升探测器截止波长覆盖范围的解决方案：可见光辅助红外探测技术、垂直纳米线阵列技术，以及通过增加锑组分生长InAsSb纳米线实现的能带工程。最后系统总结并比较了当前InAs纳米线MWIR光电探测器前沿光电子技术的优势与挑战，提出技术发展路线与前景的初步建议。本综述重点勾勒了InAs纳米线MWIR光电探测器在材料生长、器件制备及性能表征方面的研究进展，为宽光谱范围下一代高性能探测器的研发提供了参考依据。
关键词： 纳米线、垂直阵列、InAsSb、中波红外光电探测器、InAs
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于InP(001)衬底的近1.8微米InAsSb量子点激光器室温工作
摘要： 报道了一种基于InP(001)衬底、通过金属有机气相外延生长的单层InAsSb自组装量子点条(QDashes)激光器。在优化的生长条件（如衬底温度、生长速率、沉积厚度及V/III比）下获得了高质量InAsSb量子点条。通过原子力显微镜表征了表面量子点条形貌，并利用高分辨透射电镜结合X射线能量色散谱分析了埋于有源区内的量子点条以确认锑组分。采用标准光刻和湿法刻蚀工艺制备了脊宽40微米的双沟道波导激光器。室温脉冲工作显示不同注入电流下波长范围为1.72至1.79微米。此外，激光器峰值输出功率可超过600毫瓦，微分量子效率达12.8%，即使在连续波工作状态下最大光功率仍保持26毫瓦。
关键词： 室温工作、InAsSb、激光器、量子点、InP衬底
更新于2025-09-11 14:15:04
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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
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。
关键词： 红外探测器、异质结构、InAs/InAsSb、II型超晶格、光电探测器、nBn、单极势垒、焦平面阵列
更新于2025-09-04 15:30:14