InGaAs

摘要： The emergence of light-tunable synaptic transistors provides opportunities to break through the von Neumann bottleneck and enable neuromorphic computing.Herein,a multifunctional synaptic transistor is constructed by using 2,7-dioctyl[1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene(C8-BTBT)and indium gallium arsenide(InGaAs)nanowires(NWs)hybrid heterojunction thin film as the active layer.Under illumination,the Type-I C8-BTBT/InGaAs NWs heterojunction would make the dissociated photogenerated excitons more difficult to recombine.The persistent photoconductivity caused by charge trapping can then be used to mimic photosynaptic behaviors,including excitatory postsynaptic current,long/short-term memory and Pavlovian learning.Furthermore,a high classification accuracy of 89.72%can be achieved through the single-layer-perceptron hardware-based neural network built from C8-BTBT/InGaAs NWs synaptic transistors.Thus,this work could provide new insights into the fabrication of high-performance optoelectronic synaptic devices.

摘要： 提出一种基于InGaAs焦平面器件的空间高速捕跟成像组件设计方法,阐述了系统工作原理及主要模块实现方式,分析了测试方法和验证结果.方案以InGaAs焦平面器件为核心,采用主控FPGA控制工作模式及交互通信、4路图像信号经前置单端电流驱动以及差分功率放大和AD转换后输入主控FPGA进行图像信号处理输出.针对空间环境特点,通过器件选用、电路优化、抗单粒子设计等防护措施进行了系统加固.基于刷新重构FP-GA设计了具备灵活在轨图像校正补偿、系统优化重构,主控FPGA程序定时刷新的功能模块.实现产品具有全幅高帧频6 kfps输出、-85 dBm像元灵敏度、69 dB宽动态范围的性能,具备低延迟高帧频快速图像处理的特性,可满足空间多轨道激光通信捕获跟踪及短波红外遥感成像需求.

摘要： 短波红外InGaAs焦平面探测器具有探测率高、均匀性好等优点,在航天遥感、微光夜视、医疗诊断等领域具有广泛应用.近十年来,中国科学院上海技术物理研究所围绕高灵敏度常规波长(0.9～1.7 μm)InGaAs焦平面、延伸波长(1.0～2.5 μm)InGaAs焦平面以及新型多功能InGaAs探测器取得了良好进展.在常规波长InGaAs焦平面方面,从256×1、512×1元等线列向320×256、640× 512、4 000×128、1 280×1 024元等多种规格面阵方面发展,室温暗电流密度优于5 nA/cm2,室温峰值探测率优于5×1012 cm·Hz1/2/W.在延伸波长InGaAs探测器方面,发展了高光谱高帧频1 024×256、1 024×512元焦平面,暗电流密度优于10 nA/cm2和峰值探测率优于5×1011 cm·Hz1/2/W@200 K.在新型多功能InGaAs探测器方面,发展了 一种可见近红外响应的InGaAs探测器,通过具有阻挡层结构的新型外延材料和片上集成微纳陷光结构,实现0.4～1.7 μm宽谱段响应,研制的320×256、640× 512焦平面组件的量子效率达到40％@0.5m、80％@0.8m、90％@1.55 m;发展了片上集成亚波长金属光栅的InGaAs偏振探测器,其在0°、45°、90°、135°的消光比优于20∶1.

摘要： 采用基于有效质量近似的多子带、多能谷系综蒙特卡洛方法,考虑纳米尺度MOSFET沟道二维电子气中实际存在的多种散射机制,模拟InGaAs肖特基源漏MOSFET。结果显示,在稳态下,散射虽然改变了InGaAs肖特基源漏MOSFET沟道中沟道电势、电子浓度和速度的分布,但对InGaAs肖特基源漏MOSFET的输出特性和转移特性影响较小;而在施加阶跃漏端电压时,散射的存在增加了过冲电流的峰值和转换时间,降低了器件的截止频率。

摘要： 研究了In0.83Al0.17As/In0.52Al0.48As数字递交异变缓冲层结构(DGMB)的总周期数对2.6 μm延伸波长In0.83Ga0.17As光电二极管性能的影响.实验表明,在保持总缓冲层厚度不变的情况下,通过将在InP衬底上生长的In0.83Al0.17As/In0.52Al0.48AsDGMB结构的总周期数从19增加到38,其上所生长的In0.83Ga0.17As/In0.83Al0.17As光电二极管材料层的晶体质量得到了显著改善.对于在总周期数为38的DGMB上外延的In0.83Ga0.17As光电二极管,观察到其应变弛豫度增加到99.8％,表面粗糙度降低,光致发光强度和光响应度均增强,同时暗电流水平被显著抑制.这些结果表明,随着总周期数目的增加,DGMB可以更有效地抑制穿透位错的传递并降低残余缺陷密度.%Impacts of the total period number for the In0.83Al0.17As/In0.52Al0.48As digitally-graded metamorphic buffer (DGMB) on the performances of 2.6 μm In0.83Ga0.17As photodiodes (PDs) have been investigated.An increase of the total period number from 19 to 38 for the In0.83Al0.17As/In0.52Al0.48As DGMB with the same thickness has shown improved crystal qualities for the In0.83Ga0.17As/In0.83Al0.17As photodiode layers grown on such pseudosubstrates.An increased strain relaxation degree up to 99.8％,a reduced surface roughness,enhanced photoluminescence intensities as well as photo responsivities,and suppressed dark currents are observed simultaneously for the In0.83Ga0.17As photodiode on the DGMB with a period number of 38.These results suggest that with more periods,DGMB can restrain the transmission of the threading dislocations more efficiently and reduce the residual defect density.

摘要： 文中设计并实现一款适用于S波段和C波段(2～8 GHz)的超宽带低噪声放大器(LNA).该低噪声放大器选用三菱公司InGaAs HEMT晶体管MGF4941AL,采用并联负反馈的三级级联放大结构,有效提高了增益和带内匹配.三级电路均采用电阻自偏压方式实现单电源供电,并且加入了正电延时模块确保晶体管正常工作.测试结果表明,在2～8 GHz频率范围内,输入反射系数S11和输出反射系数S22分别小于-8.5 dB和-7.7 dB,正向增益S21大于21 dB,噪声系数小于3.6 dB.

摘要： 为了验证利用台面结制作背照射器件的可行性,本文利用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PINInP/InGaAs/InP双异质结外延材料,通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺,制备了8元台面InGaAs探测器,并测试了正照射和背照射时,器件的I-V、信号和响应光谱.测试结果表明,正照射和背照射情况下,器件的响应信号差别不大,正照射下器件的平均峰值探测率为4.13×1011 cmHz1/2W-1,背照射下器件的平均峰值探测率为4×1011 cmHz1/2W-1,但背照射情况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止.

摘要： 为了验证利用台面结制作背照射器件的可行性,本文利用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PINInP/InGaAs/InP双异质结外延材料,通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺,制备了8元台面InGaAs探测器,并测试了正照射和背照射时,器件的I-V、信号和响应光谱.测试结果表明,正照射和背照射情况下,器件的响应信号差别不大,正照射下器件的平均峰值探测率为4.13×1011 cmHz1/2W-1,背照射下器件的平均峰值探测率为4×1011 cmHz1/2W-1,但背照射情况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止.

摘要： 为了验证利用台面结制作背照射器件的可行性,本文利用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PINInP/InGaAs/InP双异质结外延材料,通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺,制备了8元台面InGaAs探测器,并测试了正照射和背照射时,器件的I-V、信号和响应光谱.测试结果表明,正照射和背照射情况下,器件的响应信号差别不大,正照射下器件的平均峰值探测率为4.13×1011 cmHz1/2W-1,背照射下器件的平均峰值探测率为4×1011 cmHz1/2W-1,但背照射情况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止.

摘要： 为了验证利用台面结制作背照射器件的可行性,本文利用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PINInP/InGaAs/InP双异质结外延材料,通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺,制备了8元台面InGaAs探测器,并测试了正照射和背照射时,器件的I-V、信号和响应光谱.测试结果表明,正照射和背照射情况下,器件的响应信号差别不大,正照射下器件的平均峰值探测率为4.13×1011 cmHz1/2W-1,背照射下器件的平均峰值探测率为4×1011 cmHz1/2W-1,但背照射情况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止.

摘要： 与InP衬底晶格常数相匹配的In0.53Ga0.47As材料能够制作出高质量的光电探测器,可工作在室温或热电制冷条件下,光响应谱范围为0.92～1.7 μm,具有高达80％以上的量子效率.本文通过对InGaAs探测器芯片平面和平台式结构的分析,以及InGaAs芯片和HgCdTe芯片的性能测试、比较,充分证明了InGaAs材料芯片的优越性及研制在室温下工作的高性能InGaAs探测器的可行性.对InGaAs芯片相对光谱特性的测试表明,InGaAs材料温度响应重复性较好.

摘要： 与InP衬底晶格常数相匹配的In0.53Ga0.47As材料能够制作出高质量的光电探测器,可工作在室温或热电制冷条件下,光响应谱范围为0.92～1.7 μm,具有高达80％以上的量子效率.本文通过对InGaAs探测器芯片平面和平台式结构的分析,以及InGaAs芯片和HgCdTe芯片的性能测试、比较,充分证明了InGaAs材料芯片的优越性及研制在室温下工作的高性能InGaAs探测器的可行性.对InGaAs芯片相对光谱特性的测试表明,InGaAs材料温度响应重复性较好.

摘要： 与InP衬底晶格常数相匹配的In0.53Ga0.47As材料能够制作出高质量的光电探测器,可工作在室温或热电制冷条件下,光响应谱范围为0.92～1.7 μm,具有高达80％以上的量子效率.本文通过对InGaAs探测器芯片平面和平台式结构的分析,以及InGaAs芯片和HgCdTe芯片的性能测试、比较,充分证明了InGaAs材料芯片的优越性及研制在室温下工作的高性能InGaAs探测器的可行性.对InGaAs芯片相对光谱特性的测试表明,InGaAs材料温度响应重复性较好.

摘要： 与InP衬底晶格常数相匹配的In0.53Ga0.47As材料能够制作出高质量的光电探测器,可工作在室温或热电制冷条件下,光响应谱范围为0.92～1.7 μm,具有高达80％以上的量子效率.本文通过对InGaAs探测器芯片平面和平台式结构的分析,以及InGaAs芯片和HgCdTe芯片的性能测试、比较,充分证明了InGaAs材料芯片的优越性及研制在室温下工作的高性能InGaAs探测器的可行性.对InGaAs芯片相对光谱特性的测试表明,InGaAs材料温度响应重复性较好.

摘要： 室温铟镓砷(InGaAs)焦平面技术在军事与航天工业上的应用越来越广泛,铟镓砷(InGaAs)焦平面列阵中探测器的尺寸正不断减小,这使得常规工艺形成的光伏探测器的有效光敏元面积扩大的问题越来越突出.本文利用激光诱导电流检测(LBIC)系统测试了台面结和平面结InGaAs(p-i-n)探测器芯片的光敏元,证实了有效光敏面扩大的存在.从实验结果看,结区的侧向收集效应是造成台面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素;而掺杂离子的横向扩散和结区的侧向收集效应,是平面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素.

摘要： 室温铟镓砷(InGaAs)焦平面技术在军事与航天工业上的应用越来越广泛,铟镓砷(InGaAs)焦平面列阵中探测器的尺寸正不断减小,这使得常规工艺形成的光伏探测器的有效光敏元面积扩大的问题越来越突出.本文利用激光诱导电流检测(LBIC)系统测试了台面结和平面结InGaAs(p-i-n)探测器芯片的光敏元,证实了有效光敏面扩大的存在.从实验结果看,结区的侧向收集效应是造成台面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素;而掺杂离子的横向扩散和结区的侧向收集效应,是平面工艺形成的光伏器件光敏元面积扩大的主要因素.

摘要： 本发明涉及一种InGaAs材料、基于InGaAs材料作为沟道的MOS器件及其制备方法。该方法包括：选取Si衬底；生长第一Ge籽晶层；生长第二Ge主体层；加热整个衬底，并利用激光工艺对整个衬底进行晶化，激光工艺参数：波长为808nm，光斑尺寸10mm×1mm，功率为1.5kW/cm

摘要： 提供了一种在GaP/Si衬底上外延生长InGaAs薄膜的方法，所述方法包括：在GaP/Si衬底上生长形成GaP缓冲层；在所述GaP缓冲层上生长形成层叠的若干InP/InGaAs超晶格结构缓冲层；在所述若干InP/InGaAs超晶格结构缓冲层上生长形成InP缓冲层；在所述InP缓冲层上生长形成InGaAs薄膜。在本发明中，通过在GaP/Si衬底上外延生长GaP缓冲层、InP/InGaAs超晶格结构缓冲层以及InP缓冲层，可以获得高晶体质量的缓冲层，解决了Si衬底与InGaAs薄膜的晶格匹配问题，有效过滤衬底与InGaAs薄膜之间由于晶格失配引起的位错，较好的释放应力。

摘要： 本发明涉及一种InGaAs材料、基于InGaAs材料作为沟道的MOS器件及其制备方法。该方法包括：选取Si衬底；生长第一Ge籽晶层；生长第二Ge主体层；加热整个衬底，并利用激光工艺对整个衬底进行晶化，激光工艺参数：波长为808nm，光斑尺寸10mm×1mm，功率为1.5kW/cm

摘要： 本发明公开了一种单分子层表面改性的InGaAs纳米线光电探测器及制备方法，该光电探测器的结构从下至上依次是：表面有SiO2氧化层的掺硼p型硅片作为器件的衬底；单分子层表面改性处理的InGaAs纳米线作为器件的光吸收和电子传输沟道；纳米线两侧镍电极连接外部电源。在器件的制备过程中通过简单的单分子层表面改性处理来提高对纳米线表面态的操控能力，该方法可以有效调节纳米线的电子转移性能，提高InGaAs纳米线光电探测器的光电性能和稳定性，有助于获得高响应率、高稳定性的InGaAs纳米线探测器。其制备工艺成熟、简单、可重复，在光电器件、探测器和柔性器件领域具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种便于监控刻蚀过程的APD。本发明公开了一种监控APD外延结构刻蚀进度的方法，包括如下步骤：将上述便于监控刻蚀过程的APD进行光刻形成掩膜图形，然后浸泡在刻蚀液中进行刻蚀，接着观察APD表面，根据APD表面情况判断刻蚀进度，具体如下：当观察到APD表面出现“毛玻璃”现象时，则表明刻蚀液刻蚀到InGaAsP材料与InGaAs/InAlAs材料的界面处；当观察到APD表面“毛玻璃”现象开始褪去时，则表明刻蚀液开始刻蚀到InGaAs/InAlAs材料与InP材料界面处；当观察到APD表面重新变得光滑均匀时，则表明InGaAs/InAlAs材料已经完全被刻蚀完毕。

摘要： 高性能高质量InGaAs/InGaAsP多量子阱的外延结构及其生长方法和应用，属于半导体材料技术领域。本发明提供了InGaAs/InGaAsP多量子阱的外延结构以GaAs/InGaAs/InGaAsP/InGaP为材料体系，采用生长中断技术，通过外延生长装置层叠生长得到的，生长中断过程中关闭V族源的As和P源，通入氢气带走反应室中残存的V族气体，生长中断时间为5～40s。该外延结构包括依次层叠的衬底、缓冲层、下势垒层、下插入层、势阱层、上插入层和上势垒层。本发明在不破坏结构，抑制InGaAsP势垒层中P原子向InGaAs势阱层扩散，减少界面粗糙度增加，获得高质量和光学性质的多量子阱外延结构。

摘要： 本发明涉及一种实现彩色成像的InGaAs短波红外探测器芯片及其制备，属于红外探测器技术领域。所述芯片包括InGaAs外延片、第一P型掺杂区、第二P型掺杂区、钝化膜、金属电极以及Bayer滤波器，钝化膜沉积在含有第一P型掺杂区和第二P型掺杂区的InGaAs外延片一个表面上，与第一P型掺杂区相对应的钝化膜区域加工有欧姆孔，金属电极沉积在欧姆孔内以及欧姆孔周围的钝化膜上，且沉积的金属电极与第二P型掺杂区对应的钝化膜区域不接触，Bayer滤波器沉积在InGaAs外延片的另一个表面上。本发明通过对芯片内部结构的合理设计，能够实现目标在短波谱段的彩色成像，并抑制了像元区之间的串音，而且该芯片的制备工艺简单，成本低，推进了彩色短波红外探测器行业的发展。

摘要： 本发明公开了一种InGaAs/InP体系的单行载流子的光电探测器制备方法，包括以下步骤：使用HSQ光刻胶在晶圆上进行旋涂然后完成电子束光刻；使用电感耦合等离子体刻蚀法进行垂直刻蚀；使用反应离子束刻蚀法刻蚀残留的HSQ光刻胶；沉积一层介质膜；使用热稳定负性光刻胶进行普通光刻曝光，完成器件隔离；使用BCB胶做平坦化处理；使用对电子敏感的ARP光刻胶再次进行电子束光刻曝光出P电极图型；使用电子束蒸镀系统蒸镀相应金属，然后进行光刻胶的剥离去除其他位置的金属；使用热稳定负性光刻胶对N台面进行光刻，曝光出N电极图形，电子束蒸镀系统蒸镀N台面上的金属，再使用丙酮完成剥离，完成器件制备。本发明提高了光电探测器成片的表面洁净度，同时兼顾台面刻蚀的质量。

摘要： 本发明公开了一种InGaAs焦平面光电探测器的共面N电极及其制备方法，包括在衬底上生长依次层叠生长的第二InP层、InGaAs层和第一InP层；依次对第一InP层、InGaAs层和第二InP层进行选择性腐蚀，分别得到第一沟道、第二沟道和第三沟道，从而形成一蒸镀窗口，最后在该蒸镀窗口内蒸镀金属膜，即可将光电探测器底部的N电极通过逐层平滑爬坡引出到光电探测器的顶部，工艺简单便捷、可重复性和稳定性好，具有极强的可操作性且加工成本较低。具有20纳米量级的腐蚀深度控制能力，特别是对需要高精度深度控制的焦平面探测器的N电极制备工艺有极大的改善。同时，彻底杜绝探测器因爬坡帽檐缺口导致的N电极断路的问题。

摘要： 本实用新型涉及一种InGaAs多线列光敏芯片及同时实现多光谱成像的InGaAs探测器组件，属于红外探测器技术领域。所述多线列光敏芯片为不同线列光敏元上沉积有尺寸以及成分不同的带通膜的InGaAs芯片，能够实现同时吸收不同波段光谱，还有利于简化光谱仪的结构，提高仪器的稳定性与长期可靠性，对微型光谱仪的技术发展具有重要意义；基于本实用新型所述InGaAs多线列光敏芯片的探测器组件，通过线扫描方式能够同时将不同波段光谱信息采集，大大提高探测器组件的多光谱成像能力和识别效率，而且结构简单，具有良好的稳定性以及较高的可靠性，可广泛应用于目标识别、生物医学、科学研究和卫星遥感方面等。