界面态对insb光伏型红外焦平面阵列的影响机理研究

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1、爲聲械批少專圓胃硕±学位论文圍偷界面态沛ｎＳｂ光伏型红外焦平面阵列的影晌机理研巧作者姓名＿Ｍｆｉ＿学校导师姓名、职務徐军割教授＿企业导师姓名、巧疏吕衍秋研巧员＿巧巧学位类别工程硕ｒｂＪｊｈ西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果中所罗列的内容Ｗ外；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与

2、我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。、＾６１马衣令》｝！本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目Ｐ本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文、的复印件，允许查阅借阅论文；学校可ｙＡ公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研巧成果完成的论文、发明专利等成果。，署名单位为西电子安科技大学保密的

3、学位论文在年解密后适本授权书。＿＿用Ｉ倘导：刻本人签：名师签名叫口谷４又辦文（＾＾：別：诗日期日期巧乎学校代码10701学号1305122340分类号TN215密级公开西安电子科技大学硕士学位论文界面态对InSb光伏型红外焦平面阵列的影响机理研究作者姓名：刘鹏领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：徐军副教授企业导师姓名、职称：吕衍秋研究员学院：物理与光电工程学院提交日期：2016年3月ResearchontheeffectsofinterfacetrapontheInSbphotovoltaicinfraredfocalplanearrayA

4、thesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationsEngineeringByLiuPengSupervisor:XuJunAssociateProfessorLvYanQiuResearchFellowMarch2016摘要摘要在锑化铟(InSb)材料生长过程中，InSb表面会存在悬挂键、杂质等缺陷；在红外焦平面阵列制作过程中，感应耦合等离子体刻蚀(ICP刻蚀)、离子注入以及背减薄等工艺会在红外焦平

5、面InSb材料表面引入一些人们所不希望的界面缺陷以及杂质。这些悬挂键、杂质以及缺陷会在InSb材料中引入一些不可避免的陷阱。然而，目前业界对InSb光伏型红外焦平面阵列的界面态鲜有报道。由于红外焦平面阵列制作工艺复杂、制作周期长、制造成本高，对其进行建模和数值仿真已经成为红外焦平面阵列设计与优化的重要手段。本文采用Silvaco-Atlas半导体器件仿真软件，由InSb半导体的电学特性、光学特性和材料特性入手，加入了肖克莱-瑞利-霍尔（SRH）复合、俄歇（AUGER）复合、辐射复合等复合模型，建立了InSb光伏型红外焦平面阵列仿真模型。在此模型基础上，主要做了如下工作：（1）通过数值仿

6、真，研究了界面态对InSb光伏型红外焦平面阵列瞬态特性的影响。通过研究界面态下的红外焦平面阵列的光产生率分布、空穴浓度分布、电场强度分布、空穴电流密度分布以及复合率分布，分析了界面态对InSb光伏型红外焦平面阵列瞬态响应影响的内在物理机制。界面态的引入使得InSb光伏型红外焦平面阵列的响应度大大降低。同时，也从电流、电场、产生率、复合率等微观物理量出发，研究了界面态密度不同时，InSb光伏型红外焦平面阵列瞬态特性的差异，分析了界面态密度对红外焦平面阵列瞬态特性的影响。随着界面陷阱密度的增加，InSb光伏型红外焦平面阵列的响应度迅速减小。（2）通过数值仿真，研究了界面态对InSb光伏型红

7、外焦平面阵列串音以及量子效率的影响。通过研究界面态下红外焦平面阵列的光产生率分布、空穴浓度分布、电场强度分布、空穴电流密度分布以及复合率分布，分析了界面态对背照式InSb光伏型红外焦平面阵列串音影响的内在物理机制，以及界面态密度和位置变化时，界面陷阱对InSb光伏型红外焦平面阵列串音的影响。InSb吸收层以及像元间隔处界面陷阱的引入大大降低了红外焦平面阵列的串音，并且串音随着界面陷阱密度的增大迅速减小。另外，通过研究界面态下红外焦平面阵列的光产