【ku游】新型量子光电探测器读出与显示

对一种号召近红外的新型量子光电探测器特性展开测试和分析，得出了28探测器阵列和朗读电路的接入测试结果，设计可行性的光学系统收集表明焦平面输入。探测器有一个-0.8V的阈值电压，偏压小于阈值电压后器件号召亲率远大于1A/W,且号召亲率随光照功率减小增大。28探测器阵列与设计的朗读电路通过Si基板接入后在77K条件测试，朗读电路的线性度好于99.5%,信噪比超过67dB,探测器偏压为-1.5V,分数时间为200s时探测器亲率超过1.381010cmHz1/2/W,超过实际应用于的拒绝。

设计了数据采集卡和光学系统验证了接入样品的实用性。　　1.章节　　目前工业、医疗、天文和军事对近红外观测和光学有大量市场需求,本文讲解了一种号召近红外的新型高增益GaAs/InGaAs量子光电探测器。

首先测试和辩论了探测器的I-V特性，探测器偏压为-1.5V时号召亲率小于10A/W,号召亲率随光照功率减小增大。针对探测器特性和探测器阵列规模设计了28元朗读电路，探测器和朗读电路接入后的样品工作在77K条件下。

探测器偏压为-1.5V,分数时间为200s时探测器亲率超过1.381010cmHz1/2/W,超过实际应用于的拒绝。为检验探测器和朗读电路及接入样品的实用性，最后设计了数据采集卡和光学系统，得出了测试结果。

　　2.探测器和朗读电路　　2.1探测器　　探测器的I-V特性可以为朗读电路设计获取重要依据，为此在光电测试平台使用keithley4200-SCS半导体特性测试仪测试探测器特性。探测器阵列为28元，单元探测器面积为8080m.测试过程中作为公共电极的衬底电位相同，扫瞄单元探测器一端的电压。　　图1是器件的I-V特性，与QWIP器件有所不同，特性曲线显著非对称。

探测器有一个-0.8V的阈值电压，探测器偏压小于-0.8V后号召电流很快减小，在-0.8V~-3V区间适当电流随偏压变化较慢。相反偏置时探测器号召电流比较较小。测试得77K,-1.5V时探测器暗电流大于10-13A,暗电流较小不利于减少噪声，提升观测亲率和信噪比。

C-V特性测得探测器的电容大约7.5pF.　　图2是有所不同光照功率时探测器的号召亲率，结果显示探测器的号召亲率远大于1A/W,偏压为-1V时号召亲率小于10A/W,解释探测器量子效率和光电增益较小。测试结果还表明探测器的号召亲率随光照功率减小增大，这个特性不利于提升光学系统的动态范围。　　探测器的工作偏压对焦平面工作有最重要影响，必须细心自由选择和严格控制。

　　图3表明探测器偏压为-1V时动态电阻较小，大动态电阻回应探测器号召电流随工作偏压变化较小，减少了探测器工作偏压的稳定性拒绝，提升了探测器阵列号召的一致性。因此探测器阵列与朗读电路接入后自由选择-1V为工作电压。

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