碲镉汞长波红外探测器的响应光谱形成机制研究

摘要

碲镉汞长波红外长波探测器在气象卫星和航天红外遥感等领域有着广泛的应用,但是一直以来,响应光谱的谱形存在所谓的"多峰"现象,即在靠近峰值响应处,响应出现规律或不规律的较大的起伏.通过对以往的碲镉汞长波红外探测器芯片的响应光谱的测试数据进行分析，进一步采用光学干涉和理论仿真计算等方法，工艺上增加了增透膜以及在芯片周围增加碲镉汞材料等方案，成功解决了单元和多元长波红外探测器芯片的响应光谱的多峰问题，获得了长波红外探测器芯片的响应光谱的形成机制：即长波红外光子在单元或者多元探测器的芯片光敏面表面和芯片周围的蓝宝石表面形成较为强烈的干涉，从而导致了芯片光敏元表面的光强分布和光吸收对于波长的强烈相关性。该理论和工艺已经被成功地运用到风云二号的长波红外探测器芯片的设计中，并显示了理论和实验之间良好的一致性，为下一代定量化的红外光电探测系统红外探测器的研制奠定了理论和工艺基础。