量子点红外探测器的性能优化

量子点红外探测器是近年来出现的一种新型低维纳米结构探测器,因其优越的特性引起了人们的广泛关注.本文给出了一种估算量子点红外探测器光电流的方法,并以此为基础,进一步研究了探测器结构对光电流性能的影响.结果显示,当结构参数层内量子点密度和量子点横向尺寸的取值都比较小时,探测器能获得一个高的光电流.     

红外光电子学中的新族——量子阱红外探测器

回顾了近10年基于半导体中量子限制效应红外探测器的进展．主要关注的是二维限制结构,即量子阱结构,形成的区别与传统红外光子探测的子带跃迁机理．在红外光电子领域作为新族的量子阱红外探测器（quantum well infrared photo-detector,QWIP）与最典型的红外探测器代表碲镉汞红外探测器进行了各自特色的分析,包括基本工作机理和材料与器件的制备技术等方面．对于QWIP发展的回顾提升了与碲镉汞红外探测器之间的互补关系．也给出了对于QWIP在未来发展方面的基本趋势．     

量子阱红外探测器研究现状及展望

经过近30年的发展,量子阱红外探测器的研究工作取得了长足的发展。本文介绍了国内外量子阱红外探测器的最新研究成果,着重阐述了量子阱红外探测器的结构,工艺流程,存在的问题,并展望了量子阱红外探测器未来的发展方向。     

一种数字式红外火焰探测器

目的 寻求一种可靠性高、可探测设备内外火情的火焰探测器。方法 应用红外辐射原理,采用响应波长范围为１．５～３．０μｍ的流化铅光敏电阻作为红外光敏探测器件,由４个探测器件两两配对,构成具有２＋２测量区域的双红外系统,可探测半球区域的数字式红外火焰探测器。结果与结论 该探测器抗干扰能力强,对光窗污染不敏感,可用于探测设备内外火情,特别适用于易燃易爆场合的火情监测。     

基于SP效应的中波量子阱红外探测器光栅优化

从建模、仿真结果出发,加入表面等离激元效应,运用时域有限差分算法(FDTD),研究中波量子阱红外探测器(QWIP)的近场效应和光耦合效率.重点研究在SP效应下QWIP二维光栅的最优参数.计算结果表明,对于4 μm的入射光,当光栅周期为P=1.3 μm,栅孔深度h=0.4 μm,栅孔的占空比为d=0.8时,X-Y平面内Z方向电场值最大,光栅的耦合效率最高.     

红外及远红外激光探测器

本介绍了近年来红外及远红外技术中探测器材和探测器体系结构的一些新发展，并介绍了HgCdTe探测器，非本征光电导体，多量子阱红外探测器，高温超导红外探测器和肖特基势垒混频器五种新的探测器及探测机理。     

半导体量子点及其应用概述

半导体量子点是由少量原子组成的准零维的纳米量子结构,表现出较其它维度的结构的半导体材料更优越的性能,被广泛应用于量子计算、量子生物医学、量子光伏器件、量子发光器件和量子探测器中,是现在前沿科学研究的热门课题之一。     

主动式红外探测器的设计

利用红外光调制成脉动光的原理，并辅助以适当的光学透镜装置，实现了用小功率发光器件制成的红外探测器，可以达到１００ｍ以上的较远距离     

水溶性CdTe量子点在金属离子检测中的尺寸效应

以巯基乙酸作为修饰剂,控制原料比例、pH值、反应时间,合成了不同粒径的荧光CdTe量子点,通过对各个金属离子的响应测试发现:小粒径量子点均对汞离子表现出淬灭的现象,其他金属离子则无明显响应;而大粒径量子点则对银离子表现出明显的淬灭现象,其他金属离子则无明显响应,两种粒径的量子点对Hg~(2+)和Ag~(+)的检测限分别为8.7 nmol/L和9.9 nmol/L。Hg~(2+)与大小粒径量子点作用的不同现象可能是由于小粒径量子点具有较大淬灭半径所引起,而Ag~(+)与大小粒径量子点作用的不同现象可能是由于大粒径量子点与银离子作用后发生了电子转移过程。证明量子点对金属离子的响应不仅与量子点的修饰剂有关,还与其粒径大小有关。利用这种方法,实现了对Hg~(2+)和Ag~(+)良好的灵敏性和选择性检测。     

玻璃中CdSSe量子点的制备及尺寸研究

用两步退火法在玻璃基体中制备了CdSSe半导体量子点 ,并测量了它的室温吸收光谱 .根据吸收谱的基态能与量子点尺寸的关系 ,用有效质量近似模型计算了量子点的平均尺寸 ,其结果与透射电镜观测值较好符合 .     

高响应率石墨烯-CsPbBr3量子点光电探测器

全无机金属卤化物钙钛矿材料CsPbX_3(X=Cl,Br,I)不仅有优异光电特性,还有比有机-无机杂化钙钛矿更好的热稳定性,在光电探测器领域有很大应用前景.但由于全无机钙钛矿材料自身迁移率较低,直接用于光电探测器其光响应率也很低,难以满足实际应用.以热注入法合成高质量的CsPbBr_3钙钛矿量子点材料,再将其与高迁移率的单层石墨烯薄膜相结合,构建出石墨烯-CsPbBr_3量子点复合光电探测器,光响应率高达3.5×10~4 A·W~(-1).研究表明引入石墨烯材料作为传输层后,CsPbBr_3量子点的光生电子空穴对得到有效分离并快速传输.两种材料界面处存在陷阱态,产生了光栅压效应,延长了载流子寿命.两种机制结合使复合光电探测器的光响应率大大提升.     

利用热释电传感器设计的一种新颖红外探测器

利用热释电红外传感器，设计一种新型探测器，可提高灵敏度和信噪比，增强抗干扰能力，具有实用价值。     

新型低维结构锑化物红外探测器的研究与挑战

红外光电探测器已经历了半个多世纪的发展,先后出现了机械扫描式单元及线列探测器和凝视型红外焦平面探测器两代探测器技术,并形成了一个庞大的红外探测器器件家族.近年来人们逐渐提出了以高探测率、大面阵、低成本、多光谱为技术特点的第三代红外探测器概念.锑化物红外探测材料以其具备的优越光电性能:量子效率高,暗电流小,微带带隙可调,均匀性高、成本低等,成为第三代红外焦平面探测器的最优选材料.本文回顾了近年来国内外第三代红外探测器材料与器件的研究发展历程,重点阐明了锑化物II类超晶格红外探测材料在技术上的优势及其国内外发展现状.通过分析个多个重点研究机构的技术发展历程,阐明了锑化物材料与器件研究的发展趋势,面临的挑战以及今后数年内该领域的研究重点.     

耦合量子线-量子点体系中的Fano效应

利用非平衡格林函数方法,研究了耦合量子线-量子点体系的相干电子输运性质.研究发现:对于旁耦合一个2能级量子点的量子线的线性电导呈现有趣的电导降中带电导峰的现象;而对于耦合2量子点体系,线性电导表现为有趣的多共振现象.由于Fano干涉,上述电导峰电子的线型不是洛仑兹型的.     

状耦合三量子点结构的电子输运性质

采用修正速率方法研究了环状耦合三量子点系统的瞬态和稳态输运性质．推导了环状耦合三量子点系统的约化密度矩阵运动方程和流经系统的电流．数值计算结果表明：系统处在各状态的几率和流经系统的电流随时间呈现振荡行为．当时间足够长时,它们都趋于稳定值,表明系统达到了稳定状态．在外加磁场的作用下,稳定电流呈现以2π为周期的Aharonov-Bohm振荡．     

环状耦合三量子点结构的电子输运性质

采用修正速率方法研究了环状耦合三量子点系统的瞬态和稳态输运性质.推导了环状耦合三量子点系统的约化密度矩阵运动方程和流经系统的电流.数值计算结果表明:系统处在各状态的几率和流经系统的电流随时间呈现振荡行为.当时间足够长时,它们都趋于稳定值,表明系统达到了稳定状态.在外加磁场的作用下,稳定电流呈现以2π为周期的Aharonov-Bohm振荡.     

量子点量子阱中的极化子

首先研究了量子点量子阱中的电子态，对阱外及阱内的两种束缚态都进行了考虑，然后采用微扰方法，对量子点量子阱系统中的极化子效应进行了研究。最后采用CdS/HgS为材料的量子点量子阱 进行了数值计算，结果显示极化子效应对电子能级的修正明显并且不能被忽略。     

一种新型碳量子点的合成及其对铜离子的检测

实验合成了一种表面带有丰富-NH_2和-OH、粒径均一且荧光性质稳定的荧光碳量子点。基于铜离子对该碳量子点的荧光淬灭,建立了一种快速简便、灵敏、选择性高的测定铜离子的方法。方法中,在优化得到的最佳条件下,铜离子浓度为1~100μmol/L时,反应体系的荧光淬灭程度与铜离子浓度呈良好的线性关系,最低检出限为:0.23μmol/L。不仅如此,此方法在实际样品中的应用效果也被进一步证实。     

高Tc超导薄膜红外（光）探测器的研究

系统地报道了近年来关于高Ｔｃ超导薄膜红外（光）探测器的研究成果，先后进行了单元分立器件、２×２、２×４集成式阵列器件以及约瑟夫逊结型红外（光）探测器的研究。器件经过１０多次的液氮温度至室温的冷热循环，并在室温下保存两年以上，所得测量结果基本不变。采用具有约瑟夫逊效应的高Ｔｃ超导双晶晶界结的光探测器具有量子效应，其响应速度快于６．３５×１０－７ｓ。     

量子点的尺寸效应及声子对激子基态结合能的影响

利用变分法研究了有很小厚度圆盘形GaAs量子点模型中激子的基态结合能,及电子-空穴间距随量子点尺寸变化的规律．考察了电子-空穴的关联明显加强时及完全束缚发生时量子点的横向尺度,初步考虑了体纵光学声子对量子点中激子基态结合能的影响,得出一些定性的结论。