暗电流

摘要： 红外探测器的性能受内部结构各层掺杂浓度的影响,而倍增层掺杂浓度会明显改变器件的性能。为了降低暗电流,提高器件性能,采用三元化合物In_(0.83)Al_(0.17)As作为倍增层材料,借助仿真软件Silvaco详细研究了In_(0.83)Al_(0.17)As/In_(0.83)Ga_(0.17)As红外探测器的倍增层掺杂浓度对器件电场强度、电流特性和光响应度的影响规律。结果表明,随着倍增层掺杂浓度的增加,器件倍增层内的电场强度峰值增加,同时,器件的暗电流与光响应度减小。进一步研究发现,当倍增层掺杂浓度为2×10^(16) cm^(−3)时,器件获得最优性能,暗电流密度为0.62144 A/cm^(2),在波长为1.5μm时,光响应度和比探测率分别为0.9544 A/W和1.9475×10^(9) cmHz^(1/2)W^(−1)。

摘要： 器件自身存在的暗电流,会导致CMOS成像式亮度计的亮度测量结果产生误差。因此,提出一种CMOS成像式亮度计的暗电流校准方法。通过分析不同程控参数下暗幅图像灰度值变化情况,确定成像式亮度计的程控参数;在此基础上,采集图像灰度值和标准亮度值,建立亮度测量模型。将校准后的成像式亮度计应用在手柄发光字符的亮度检测上,结果表明,成像式亮度计的亮度测量误差在5%以内,满足实际工业测量需求。

摘要： 围绕新一代遥感探测仪器应用需求,中国科学院上海技术物理研究所在短波红外InGaAs焦平面探测器领域取得了一系列进展。通过低缺陷外延材料、焦平面芯片制备工艺和低噪声读出电路技术研究,研制实现了最大规模达2560×2048元的10μm中心距1~1.7μm InGaAs焦平面探测器,峰值探测率优于1.0×10^(13)cmHz^(1/2)/W,有效像素率达到99.7%;研制实现了1280×1024元15μm中心距的1~2.5μm延伸波长探测器,峰值探测率优于5.0×10^(11)cmHz^(1/2)/W;发展了新体制新结构器件,研制了单片集成4向偏振功能的160×128元偏振焦平面探测器,消光比优于37:1;研制了64×64元盖革雪崩焦平面探测器,时间分辨率达到0.8 ns。

摘要： As注入掺杂的p-on-n结构器件具有暗电流小、R_(0)A值高、少子寿命长等优点,是长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件发展的重要趋势。介绍了由昆明物理研究所研究制备的77 K温度下截止波长为9.5μm、10.1μm和71 K下14.97μm的p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件,对器件的响应率、NETD、暗电流及R_(0)A等性能参数进行测试分析。测试结果表明,器件的有效像元率在99.78%~99.9%之间,器件的NETD均小于21 mK。实现了p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件的有效制备。

摘要： 卤化铅钙钛矿具有高光吸收系数、长载流子扩散长度和高荧光量子效率等优异光电特性,成为当下光电探测器(PDs)研究领域的热点。但卤化铅钙钛矿的高生物毒性和低环境稳定性制约了该类器件的发展和应用,因此寻找低毒稳定的材料尤为重要。到目前为止,Sn、Ge、Sb、Bi等材料都已得到研究,其中铋基钙钛矿因其稳定、无毒和宽带隙等特性成为候选材料之一。影响PDs性能的因素很多,其中抑制暗电流是提升器件性能的重要手段之一。本文通过溶液旋涂无机化合物CuSCN取代传统PEDOT∶PSS作为空穴传输层(HTL),制备了结构为ITO/CuSCN/Cs_(3)Bi_(2)I_(6)Br_(3)/Zn O/Ag的p-i-n型光电探测器。CuSCN最低未占分子轨道(LUMO)能级为-1.5 e V,与ITO电子注入势垒高达3.3 e V,远高于PEDOT∶PSS与ITO的电子注入势垒(1.8 e V),反向偏压下工作更能有效阻挡电子从ITO电极的注入,因此降低了探测器的暗电流。器件在自供电条件425 nm单色光照射下光电流达6.87×10^(-6)A,暗电流低至3.52×10^(-11)A,开关比超过10~5,相比于基于PEDOT∶PSS空穴传输层的探测器提升了2个数量级。此外,该探测器的上升和下降时间都小于0.12 s,均优于基于PEDOT∶PSS空穴传输层的探测器,这可归因于CuSCN比PEDOT∶PSS具有更高的载流子传输迁移率。结果表明,ITO/CuSCN/Cs_(3)Bi_(2)I_(6)Br_(3)/Zn O/Ag结构的光电探测器具有自供电、高开关比、稳定、无毒等优点,为实现商业化提供了一种可行策略。

摘要： 采用非晶半导体中间层键合(SIB)实现键合界面失配晶格的阻断是实现高质量Si基InGaAs薄膜制备的最佳选择。本文在InGaAs/Si键合界面插入一层非晶锗硅(a-Si_(1-x)Ge_(x))键合层,模拟了不同Ge组分对InGaAs/Si APD复合率、能带、隧穿、电荷堆积等参数的影响。器件在室温下获得极低的暗电流(~10-10 A@95%雪崩电压),增益和增益带宽积分别高达30 GHz和60 GHz。本文将为低噪声近红外APD的研制提供理论指导。

摘要： 对分子束外延(MBE)生长的原位As掺杂HgCdTe外延材料的热退火造成的As扩散控制进行研究。在较低的退火温度下获得了As扩散长度可控的HgCdTe材料,易于形成符合设计参数的PN结轮廓,为后续新型焦平面器件的研发提供基础。研究发现,在热退火过程中,原位As掺杂HgCdTe的As浓度的大小和纵向分布随着不同的Hg分压而发生改变。并通过理论计算获得了不同Hg分压下的As扩散系数。同时,通过数值模拟对不同As扩散长度的P-on-N器件结构进行了暗电流模拟,验证了As掺杂结深推进工艺的重要性。

摘要： 通过设计合理的实验方案,对1064 nm连续激光辐照硅基APD探测器后电学性能的变化规律进行了实验研究,在实验中,对硅基APD探测器被激光辐照前后的暗电流和响应度进行了监测。研究发现:随着激光功率密度的增加,硅基APD探测器的实际响应度逐渐减小,但硅基APD探测器的测量响应度逐渐变大,并且和暗电流增大的趋势十分相近,因此,可认为随着激光功率密度的增加,在测试输出电流中暗电流作用逐渐大于光电流作用,即硅基APD探测器的暗电流升高是造成其测量响应度增大的主要原因,并且对此现象给出了合理解释。

摘要： 碲镉汞材料为窄禁带半导体,随着工作温度的升高,材料本征载流子浓度会增加,探测器截止波长会变短,暗电流增加等,会导致器件性能降低。碲镉汞红外探测器通常在77 K温度附近工作并获得很好的探测性能,但低温工作会增加探测器的制备成本、功耗、体积和重量等。为了解决这些问题,在保证探测器正常工作性能的前提下,提升探测器的工作温度是碲镉汞红外探测器的重要研究方向。p-on-n结构的碲镉汞红外焦平面器件具有低暗电流、长少子寿命等特点,有利于在高工作温度条件下获得较好的器件性能。在不同工作温度下对p-on-n长波焦平面探测器的性能进行测试分析,在110 K时p-on-n长波碲镉汞红外焦平面探测器噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference,NETD)为25.3 mK,有效像元率为99.48%,在高温条件下具备较优的工作性能。

摘要： 研究了传输栅掺杂,即N+TG和P+TG,对满阱容量以及暗电流的影响。沟道电势分布受传输栅与衬底功函数差的影响,随着钳位光电二极管和浮动扩散节点之间的势垒高度的增加,feedforward效应被抑制,满阱容量增加。另一方面,处于电荷积累状态的沟道可以降低暗电流。基于四管有源像素工作过程进行仿真,结果表明,在曝光期间不加负栅压的情况下,基于P+TG的像素的满阱容量相对N+TG的提高了26.9%,其暗电流为N+TG的0.377倍。当电荷转移效率大于99.999%时,N+TG的开启电压需高于2.3 V,而P+TG的开启电压需高于3.0 V。

摘要： p-n结I-V特性是红外光伏探测器的一个重要指标,它直接决定了探测器的动态电阻和热噪声,决定了探测器的性能.实验主要对离子刻蚀环孔p-n结HgCdTe长波光伏探测器进行变温I-V特性测试分析.通过对测试实验数据拟合,从理论上计算了探测器在不同温度及不同偏压下的暗电流,得到一些相关的材料和器件性能参数.希望利用分析计算结果了解工艺中存在的问题,对改进工艺及提高器件性能提供理论依据.

摘要： PIN探测器暗电流一般为μA量级，要使用其实现稳态电流只100nA级的弱信号测量，必须采取措施使PIN探测器暗电流降低2个量级以上，才能获得信噪比在一个量级以上的可靠数据。rn 本工作利用反向电流叠加、抵消的方法，为PIN探测器专门设置了一种外置电路。实验应用表明：该外置电路可以将PIN探测器的本底电流由几十个μA降低到1nA，降低幅度超过3个量级；能够使PIN探测器可靠测量出信号电流仅100nA级时的微小变化；测量信号信噪比最高可以达到200倍。

摘要： 长波红外探测器在空间遥感探测、气象监测、地球资源勘查、军事探测等多个军事和民事方面都有广泛应用.InAs/GaSbⅡ类超晶格探测器因其均匀性好、暗电流低、量子效率高等特点在长波及甚长波红外探测上占据着重要地位.随着红外探测波长的拓展,以及探测器小像元、大面阵的发展趋势,探测器对制备工艺的要求也越来越高.其中电感耦合等离子体刻蚀(ICP）刻蚀作为实现具有低暗电流的焦平面探测器的有效手段,有必要对其进行系统的研究.

摘要： 在民用和军用的短波红外(SWIR）探测器中,1-3μm波段的高铟组分InxGa1-xAs(x>0.53)pin型光电二极管探测器已获得广泛应用.不同于光通信应用中将探测器的带宽作为关键器件性能指标,航天遥感应用则更强调探测器的暗电流和光电流参数,对于响应速度则并没有苛刻的要求.在具有相同器件结构的赝配In0.83Ga0.17As/InP探测器的吸收层中插入In0.66Ga0.34As/InAs超晶格电子势垒，并调控势垒的插入位置，分别位于吸收层的正中间(PD-1)和吸收层内靠近PN结耗尽区的位置(PD-2)。测试结果表明PD-2在室温时拥有更强的光响应度.77K下，PD2的暗电流比PD-1降低了1个数量级。

摘要： 本文通过不同浓度的TiCl4溶液水解，在光阳极导电玻璃基底FTO上制备了阻挡层薄膜，以此采抑制FTO表面的光生电子与I-3之间的复合反应。分别采用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和紫外可见分光光度计测试了阻挡层薄膜的组成，形貌和对光的透过;在AM1.5和暗环境下分别测试了电池的光电性能，结果表明：用此方法可以获得由TiO2粒子组成的阻挡层薄膜，这一薄膜的引入可以提高电池的光电性能，用0.04 M的TiC14溶液制备的阻挡层对暗电流的抑制作用最为明显，电池在AM1.5的测试条件下，效率高达7.84％。

摘要： 为了分析太阳电池特性参数对转换效率的影响，将遗传算法引入到太阳电池的I-V曲线的拟合。针对太阳电池数学模型的特点，在编码方式与交叉算子等方面对遗传算法进行改进，利用MATLAB工具进行计算，较准确地获取太阳电池特性参数。并对太阳电池特性参数对太阳电池转换效率的影响进行分析。结果表明：改进后的遗传算法较精确地获取了太阳电池的5个特性参数，在串联电阻Rs小，暗电流小的情况下，可增加并联电阻Rsh与光照面积，可提高转换效率。

摘要： InxGa1-xAs/GaAs and AlxGa1-xAs/GaAs是重要的量子阱红外探测器（QWIP）材料体系。应用APSYS软件对InxGa1-xAs/GaAs and AlxGa1-xAs/GaAs材料体系进行了低温下的能带结构、吸收系数、量子效率、暗电流和响应率分析。结果表明In0.15Ga0.85As/GaAsQWIPs的暗电流大于Al0.15Ga0.85As/GaAs QWIPs。但是In0.15Ga0.85As/GaAs QWIPs具有更高的光导增益和量子效率，因而具有更大的量子效率。

摘要： 本文所述光电倍增管(PhotoMultiplier Tube,简称PMT)冷却系统采用单级热电制冷的真空夹层结构,直接对光阴极进行冷却。在直径方向单边间隙小于10毫米的空间内进行冷却系统的装配,实现-30°C左右的制冷温度,大幅度降低了光电倍增管的暗电流,有效地提高探测器对极低能量的探测灵敏度。

摘要： 光电管作为一种光电探测器件,被广泛的应用在光学测量,辐射探测等领域.针对超快脉冲辐射测量的需求,开发了一种具有超快时间响应、大线性电流输出的新型光电探测器件——超快大电流光电管.研究管子的性能参数对其在应用中最大限度地发挥管子的功能有重要的作用.利用脉冲氙灯、飞秒激光器对该光电探测器件的最大线性电流输出、时间响应等特性参数进行了实验测量.结果表明,该光电探测器件对脉冲的响应前沿为251 ps、半高宽小于500 ps,在其典型电压下具有3 A以上线性电流输出,对于超快脉冲辐射场的测量是一较为理想的器件.

摘要： 光电管作为一种光电探测器件,被广泛的应用在光学测量,辐射探测等领域.针对超快脉冲辐射测量的需求,开发了一种具有超快时间响应、大线性电流输出的新型光电探测器件——超快大电流光电管.研究管子的性能参数对其在应用中最大限度地发挥管子的功能有重要的作用.利用脉冲氙灯、飞秒激光器对该光电探测器件的最大线性电流输出、时间响应等特性参数进行了实验测量.结果表明,该光电探测器件对脉冲的响应前沿为251 ps、半高宽小于500 ps,在其典型电压下具有3 A以上线性电流输出,对于超快脉冲辐射场的测量是一较为理想的器件.

摘要： 本申请实施例提供了一种暗电流相关双采样器、图像传感器和暗电流补偿方法，包括：开关电路、n个第一电容器、m个第二电容器、积分电容器和运算放大器，n个第一电容器的电容值之和与m个第二电容器的电容值之和相等；n个第一电容器通过开关电路分别与n个有源像素的输出电压和运算放大器的反相输入端相连，m个第二电容器通过开关电路分别与m个暗像素的输出电压和反相输入端相连，积分电容器通过开关电路连接在反相输入端与运算放大器的输出端之间。能够通过暗电流相关双采样器直接实现有源像素的输出电压与暗像素的输出电压相减，以补偿有源像素中的暗电流。

摘要： 现有技术无法对光感测电路之中的光二极管的暗电流进行完美的补正，有鉴于此本发明提供一种具暗电流补正功能的光学接收电路与该光学接收电路的一种暗电流补正方法；其中该光学接收电路系包括：一跨阻放大器、一第一可变电阻器、一第二可变电阻器、一光二极管、一补偿用光二极管、至少一第一补正用光二极管、至少一第一开关、至少一第二补正用光二极管、以及至少一第二开关。当补偿用光二极管的暗电流无法完全消除光二极管所产生的光电流所带有的漏电流之时，可以通过闭合第一开关与第二开关方式启用第一补正用光二极管与第二补正用光二极管，进而利用两个补正用光二极管所产生的暗电流来完全消除光二极管的光电流所带有的漏电流成分。

摘要： 暗电流切断装置（1）具有：电池（10），其向负载（20）进行电力供给；断路开关（32），其设置在电池（10）和负载（20）之间，在断开时，切断向负载（20）的电力供给，并且，在闭合时，向负载（20）进行电力供给；故障记录部（21），其在负载（20）不动作的情况下判断为负载（20）故障而进行记录；开闭判断部（41），其对断路开关（32）断开的情况进行判断；以及记录禁止部（22），其在由开闭判断部（41）判断为断路开关（32）断开的情况下，禁止由故障记录部（21）判断为故障而进行记录。

摘要： 本发明描述了一种有机光电二极管，包括第一电极（4）、活性层（6）、第二电极（10）以及至少一个第三电极（20），所述第三电极（20）和另一电极一起形成电容（24），以至少部分地抑制暗电流（I

摘要： 本申请实施例提供了一种暗电流相关双采样器、图像传感器和暗电流补偿方法，包括：开关电路、n个第一电容器、m个第二电容器、积分电容器和运算放大器，n个第一电容器的电容值之和与m个第二电容器的电容值之和相等；n个第一电容器通过开关电路分别与n个有源像素的输出电压和运算放大器的反相输入端相连，m个第二电容器通过开关电路分别与m个暗像素的输出电压和反相输入端相连，积分电容器通过开关电路连接在反相输入端与运算放大器的输出端之间。能够通过暗电流相关双采样器直接实现有源像素的输出电压与暗像素的输出电压相减，以补偿有源像素中的暗电流。

摘要： 现有技术无法对光感测电路之中的光二极管的暗电流进行完美的补正，有鉴于此本发明提供一种具暗电流补正功能的光学接收电路与该光学接收电路的一种暗电流补正方法；其中该光学接收电路系包括：一转阻放大器、一第一可变电阻器、一第二可变电阻器、一光二极管、一补偿用光二极管、至少一第一补正用光二极管、至少一第一开关、至少一第二补正用光二极管、以及至少一第二开关。当补偿用光二极管的暗电流无法完全消除光二极管所产生的光电流所带有的漏电流之时，可以通过闭合第一开关与第二开关方式启用第一补正用光二极管与第二补正用光二极管，进而利用两个补正用光二极管所产生的暗电流来完全消除光二极管的光电流所带有的漏电流成分。

摘要： 本发明涉及一种APD暗电流补偿模拟前端电路及APD暗电流补偿方法，该电路100包括APD光电转换子电路101、APD暗电流补偿子电路102、双通道匹配子电路103、全差分放大子电路104及缓冲子电路105；其中，所述双通道匹配子电路103的第一输入端与第二输入端分别电连接所述APD光电转换子电路101与所述APD暗电流补偿子电路102；所述全差分放大子电路104电连接于所述双通道匹配子电路103与所述缓冲子电路105之间。本发明采用APD暗电流补偿子电路，产生与APD光电转换子电路中暗电流相等的补偿电流，并同时输入全差分放大电路的输入端，利用差分放大电路能够抑制共模信号的能力，消除了APD暗电流对输出电压的影响，且该结构简单。

摘要： 暗电流切断装置（1）具有：电池（10），其向负载（20）进行电力供给；断路开关（32），其设置在电池（10）和负载（20）之间，在断开时，切断向负载（20）的电力供给，并且，在闭合时，向负载（20）进行电力供给；故障记录部（21），其在负载（20）不动作的情况下判断为负载（20）故障而进行记录；开闭判断部（41），其对断路开关（32）断开的情况进行判断；以及记录禁止部（22），其在由开闭判断部（41）判断为断路开关（32）断开的情况下，禁止由故障记录部（21）判断为故障而进行记录。

摘要： 本发明描述了一种有机光电二极管，包括第一电极（4）、活性层（6）、第二电极（10）以及至少一个第三电极（20），所述第三电极（20）和另一电极一起形成电容（24），以至少部分地抑制暗电流（I

摘要： 本发明公开一种低暗电流光电三极管的制造方法及结构，属于半导体领域。本发明采用浓硼区设计和低电阻率外延制造工艺，其工艺包括如下步骤：低电阻率外延圆片准备、圆片清洗、场氧化、浓硼区注入、浓硼区扩散、淡硼基区注入、淡硼基区扩散、发射区注入、发射区扩散、增透膜层淀积、接触孔区光刻腐蚀、金属淀积、金属焊盘区光刻腐蚀、金属化合金。所得芯片的结构为N+‑N‑‑P‑‑N+型。本发明适当降低了顶层外延电阻率，提升了集电区一侧掺杂浓度，有效减小了集电结漏电流；同时在芯片设计时增加了浓硼区结构，提升了集电结基区一侧掺杂浓度，有效降低了集电结漏电流，提高了芯片暗电流性能，实现高温领域应用需求。