量子點(diǎn)紅外探測(cè)器性能表征與評(píng)估
本書(shū)從量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的應(yīng)用背景、發(fā)展現(xiàn)狀以及探測(cè)器相關(guān)基礎(chǔ)理論入手，著重研究了量子點(diǎn)紅外探測(cè)器在無(wú)光照情況下和有光照情況下的特性表征、評(píng)估問(wèn)題，系統(tǒng)地分析了垂直入射模式和斜入射模式對(duì)量子點(diǎn)紅外探測(cè)器性能的影響，給出了探測(cè)器的常見(jiàn)仿真設(shè)計(jì)方法。本書(shū)遵從量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的實(shí)際探測(cè)機(jī)理及滿足的科學(xué)規(guī)律，將探測(cè)器微觀載流子運(yùn)動(dòng)行為和探測(cè)器宏觀性能參數(shù)有效結(jié)合，對(duì)量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的暗電流、噪聲、增益、光電流、響應(yīng)率、探測(cè)率等參數(shù)的評(píng)估問(wèn)題有獨(dú)特的見(jiàn)解，具有科學(xué)性、學(xué)術(shù)性、專業(yè)性和創(chuàng)造性。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 紅外探測(cè)器的研究背景及意義 1
1.2 紅外探測(cè)器的發(fā)展歷程 7
1.3 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器性能評(píng)估的研究現(xiàn)狀 12
1.3.1 無(wú)光照情況下探測(cè)器的特性 13
1.3.2 光照情況下探測(cè)器的特性 14
1.3.3 入射模式對(duì)探測(cè)器特性的影響 15
1.4 本書(shū)的基本內(nèi)容及結(jié)構(gòu) 17
1.4.1 基本內(nèi)容 17
1.4.2 章節(jié)安排 19
1.5 本章小結(jié) 20
參考文獻(xiàn) 21
第2章 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的基本理論 29
2.1 紅外輻射理論 29
2.1.1 黑體輻射定律 31
2.1.2 斯特藩定律 32
2.1.3 維恩位移定律 33
2.2 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的結(jié)構(gòu)與機(jī)理 34
2.2.1 量子點(diǎn)納米材料 34
2.2.2 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器 36
2.3 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的制備材料與方法 39
2.3.1 分子束外延生長(zhǎng)術(shù) 39
2.3.2 金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積法 40
2.3.3 化學(xué)溶膠-凝膠法 40
2.4 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的特性參數(shù) 40
2.5 本章小結(jié) 43
參考文獻(xiàn) 43
第3章 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的暗電流模型 45
3.1 暗電流模型的背景及意義 45
3.2 暗電流模型 46
3.2.1 暗電流基礎(chǔ)模型 46
3.2.2 基于電子漂移速度的改進(jìn)模型 50
3.2.3 基于Monte Carlo統(tǒng)計(jì)法的改進(jìn)模型 60
3.3 零偏壓下探測(cè)器電阻面積乘積R0A特性 64
3.4 本章小結(jié) 67
參考文獻(xiàn) 67
第4章 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的噪聲特性 70
4.1 噪聲概述 70
4.2 增益特性 72
4.2.1 類球形勢(shì)探測(cè)器增益特性 73
4.2.2 類透鏡勢(shì)探測(cè)器增益特性 77
4.3 噪聲特性 81
4.3.1 類球形勢(shì)探測(cè)器噪聲模型 81
4.3.2 類透鏡勢(shì)探測(cè)器噪聲模型 83
4.4 本章小結(jié) 88
參考文獻(xiàn) 88
第5章 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的性能模型 91
5.1 性能模型的背景及意義 91
5.2 基于電子激發(fā)的性能模型 92
5.2.1 性能模型的基本假設(shè) 92
5.2.2 性能模型 93
5.2.3 性能模型的結(jié)果分析 98
5.3 基于連續(xù)勢(shì)能分布的性能模型 109
5.3.1 基礎(chǔ)性能模型 109
5.3.2 基于偏置電壓對(duì)增益影響的改進(jìn)模型 126
5.3.3 基于入射光高斯特性的改進(jìn)模型 131
5.3.4 基于電子漂移速度的改進(jìn)模型 135
5.3.5 基于量子點(diǎn)周圍勢(shì)壘的改進(jìn)模型 144
5.4 本章小結(jié) 150
參考文獻(xiàn) 150
第6章 不同入射模式下的探測(cè)器特性 154
6.1 背景及意義 154
6.2 垂直入射模式下的探測(cè)器特性分析 155
6.2.1 基本原理 155
6.2.2 物理模型 156
6.2.3 仿真結(jié)果分析 158
6.3 不同入射模式下的探測(cè)器特性比較 163
6.3.1 暗電流特性 163
6.3.2 光照情況下探測(cè)器的特性 165
6.4 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器特性優(yōu)勢(shì)分析 169
6.4.1 垂直入射模式下的特性比較 169
6.4.2 低暗電流 171
6.4.3 長(zhǎng)載流子壽命 172
6.4.4 高探測(cè)率 172
6.5 本章小結(jié) 172
參考文獻(xiàn) 173
第7章 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的仿真與設(shè)計(jì) 176
7.1 常用的仿真軟件介紹 176
7.1.1 基于 Comsol Multiphysics 的仿真與設(shè)計(jì) 176
7.1.2 基于FDTD Soulations的仿真與設(shè)計(jì) 178
7.1.3 基于 CST Microwave Studio 的仿真與設(shè)計(jì) 180
7.2 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的設(shè)計(jì)實(shí)例 182
7.2.1 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的設(shè)計(jì) 182
7.2.2 量子點(diǎn)紅外探測(cè)器的優(yōu)化 184
7.3 本章小結(jié) 194
參考文獻(xiàn) 194
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