单轴应变对量子阱红外探测器吸收波长的影响.pdf

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1、分类号：O469单位代码：10110学号：628中北大学硕硕士士学学位位论论文文单轴应变对量子阱红外探测器吸收波长的影响硕士研究生张家鑫指导教师许丽萍教授学科专业凝聚态物理2011年4月20日图书分类号O469密级非密UDC硕士学位论文单轴应变对量子阱红外探测器吸收波长的影响指导教师（姓名、职称）许丽萍教授申请学位级别理学硕士专业名称凝聚态物理论文提交日期2011年4月25日论文答辩日期2011年5月29日学位授予日期2011年月日论文评阅人答辩委员会主席2011年4月20日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进

2、行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密

3、后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：单轴应变对量子阱红外探测器吸收波长的影响摘要量子阱红外探测器（QWIP）自二十世纪九十年代被研制成功以来，一直受到人们的广泛关注，并取得了长足的发展。与HgCdTe红外探测器相比，量子阱红外探测器有响应速度快,探测率与HgCdTe探测器相近,探测波长可通过量子阱参数的调整加以控制等优点,被誉为红外光电子学中的新族。而且利用分子束外延（MBE）和金属有机化学气相外延沉积（MOCVD）等先进工艺可生长出高品质、大面积和均匀的量子阱材料，容易做出大面积的探测器阵列，更有利于QWIP的发展。由于应变能导致量子阱中

4、的能级发生迁移和分裂，进而可以使量子阱红外探测器的吸收波段更加丰富，因此最近几年应变对量子阱红外探测器的影响成为了一个新的研究方向。本文在了解QWIP发展现状及工作原理的基础上，运用电子干涉方法和Matlab软件以及单轴应力对量子阱导带子能级的关系，研究了单轴应力对n型量子阱红外探测器的影响，主要内容如下：1、详细介绍了量子阱红外探测器的工作原理以及结构类型,总结了量子阱红外探测器的研究进展及应用。2、运用超晶格量子阱电子反射与干涉方法计算了量子阱红外探测器的子带能级结构。3、研究了单轴应力对AlGaAs/GaAs量子阱能级的影响，利用Matlab

5、计算了单轴压应变（力）对量子阱红外探测器吸收峰的影响。4、利用Matlab计算了单轴压应变对量子阱红外探测器暗电流的影响。5、根据对单轴压应变对量子阱红外探测器的理论研究，为设计出一种吸收波长连续可调的新型量子阱红外探测器提供了思路。关键词：量子阱红外探测器，单轴应变，吸收波长，暗电流theDependenceofQuantumWellInfraredPhotodetectorsAbsorptionWaveonUniaxialStressAbstractQuantumwellinfraredphotodetectors(QWIP)arebeingf

6、ocusedonwidelysinceitwasproducedin90sof20thcentury,andmanyprogressesindevelopmentofQWIParemaderecently.ComparedwithHgCdTedetectors,QWIPhasmanyadvantages,suchasrapidresponse,detectivitynearHgCdTedetectorsandabsorptionwavecouldbeadjustedbychangingtheparametersofthequantumwelland

7、soon.Therefore,QWIPiscalledasthenewtribeoftheinfraredphotodetector.Besides,thegoodandbigareaquantumwellmaterialareproducedbytheMBEandtheMOVCD,soitiseasytoinvestigatethebigarray,whichisbenefittodevelopmentofQWIP.Duetodisruptionanddraftofenergybandinstrianedquantum-well,theabsor

8、ptoinwavesaremultiple.Sothestrainedquantumwellinfraredphotode