短波红外InGaAs焦平面噪声特性

TN21; 为研究铟镓砷焦平面的噪声特性,设计了两种不同吸收层掺杂浓度的InGaAs外延材料,采用标准工艺制备了平面型160×128元光敏芯片,并与相同结构的读出电路倒焊耦合形成160×128元焦平面,采用改变积分时间和改变器件温度的方法,测试焦平面的信号与噪声.通过研究不同材料参数、器件性能与焦平面噪声的关系,定量分析了短波红外InGaAs焦平面的噪声特性.结果表明,焦平面噪声主要来源于焦平面耦合噪声和探测器噪声,降低InGaAs外延材料吸收层的掺杂浓度,可以有效降低探测器电容,从而降低焦平面的耦合噪声;而探测器噪声由探测器暗电流和工作温度影响,该噪声在长积分时间下决定了焦平面的总噪声水平....

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Published in红外与毫米波学报 Vol. 38; no. 4; pp. 528 - 534
Main Authors 于春蕾, 李雪, 邵秀梅, 黄松垒, 龚海梅
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院大学,北京100049%中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室,上海200083 01.08.2019
中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室,上海200083
中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件国家重点实验室,上海200083
Subjects
噪声特性
焦平面
铟镓砷
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ISSN1001-9014
DOI10.11972/j.issn.1001-9014.2019.04.020

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Summary:TN21; 为研究铟镓砷焦平面的噪声特性,设计了两种不同吸收层掺杂浓度的InGaAs外延材料,采用标准工艺制备了平面型160×128元光敏芯片,并与相同结构的读出电路倒焊耦合形成160×128元焦平面,采用改变积分时间和改变器件温度的方法,测试焦平面的信号与噪声.通过研究不同材料参数、器件性能与焦平面噪声的关系,定量分析了短波红外InGaAs焦平面的噪声特性.结果表明,焦平面噪声主要来源于焦平面耦合噪声和探测器噪声,降低InGaAs外延材料吸收层的掺杂浓度,可以有效降低探测器电容,从而降低焦平面的耦合噪声;而探测器噪声由探测器暗电流和工作温度影响,该噪声在长积分时间下决定了焦平面的总噪声水平.实现低暗电流、低电容特性的光敏芯片是降低焦平面噪声的有效途径.
ISSN:1001-9014
DOI:10.11972/j.issn.1001-9014.2019.04.020