Sb基Ⅱ類超晶格具有良好的生長質(zhì)量、靈活精確可調(diào)的帶隙、優(yōu)異的光學(xué)性能,在紅外探測領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。其中不含Ga的InAs/InAsSb Ⅱ類超晶格同InAs/Ga（In）Sb相比,有更長的少數(shù)載流子壽命,近年來在實驗上備受矚目,即將成為紅外探測器首選材料的趨勢。在對Ⅱ類超晶格進(jìn)行理論描述時,傳統(tǒng)的kp微擾理論和包絡(luò)函數(shù)近似因為低動量假設(shè)的非普適性和界面處包絡(luò)函數(shù)的非確定性而容易引發(fā)爭議。全原子經(jīng)驗贗勢方法可以有效避免上述誤差,已成為解決大系統(tǒng)電子結(jié)構(gòu)的有力工具。本文采用全原子經(jīng)驗贗勢方法,探究了不同生長模式對InAsSb合金體系帶邊能級的影響;以實驗上提出的一個性能優(yōu)異的Ⅱ類超晶格結(jié)構(gòu)173 A InAs/72 A InAs_0.72Sb_0.28為基礎(chǔ),從載流子空間局域和帶邊躍遷矩陣元的角度分析了該結(jié)構(gòu)與相關(guān)體材料以及Ⅰ類超晶格相比的優(yōu)越性;探究了合金層的組分和厚度對超晶格帶邊能級的影響,并證實了量子限制效應(yīng)的重要性;并把帶邊躍遷矩陣元作為衡量載流子壽命的品質(zhì)因子,針對固定波段的超晶格系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,得到了性能更優(yōu)的體系163 AInAs... 

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 紅外探測材料概述
    1.1 紅外輻射
    1.2 紅外探測技術(shù)的應(yīng)用
        1.2.1 軍事方面
        1.2.2 民用方面
        1.2.3 空間科學(xué)
    1.3 紅外探測材料的主要分類
        1.3.1 光熱型紅外探測材料
        1.3.2 光子型紅外探測材料
    1.4 Sb基type Ⅱ超晶格紅外探測材料
    1.5 論文研究的目的和內(nèi)容安排
第二章 理論方法
    2.1 方法簡介
    2.2 價力場方法弛豫給定位形的原子坐標(biāo)
    2.3 經(jīng)驗贗勢模型
        2.3.1 贗勢
        2.3.2 經(jīng)驗贗勢
    2.4 折疊譜方法求解體系的單粒子Schrodinger方程
    2.5 計算偶極矩陣元和近帶邊吸收光譜
    2.6 本章小結(jié)
第三章 合金與應(yīng)變
    3.1 二元系統(tǒng)
    3.2 InAsSb三元系統(tǒng)
    3.3 應(yīng)變的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 合金層組分對超晶格帶邊能級的影響
    4.1 實驗推薦結(jié)構(gòu)的模擬
    4.2 173 (?)InAs/72 (?)InAs_(0.72)Sb_(0.28) Ⅱ類超晶格的優(yōu)越性
    4.3 合金組分對超晶格能級的影響
    4.4 合金組分對超晶格吸收光譜的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 合金層厚度對超晶格帶邊能級的影響
    5.1 超晶格層厚對能級和吸收光譜的影響
    5.2 量子限制效應(yīng)對電子態(tài)能級的影響
    5.3 量子限制效應(yīng)對空穴態(tài)能級的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 固定波段的超晶格
    6.1 InAs/InAs_(1-x)Sb_x超晶格紅外探測器的設(shè)計
    6.2 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]紅外探測器的最新進(jìn)展[J]. 陳長水,劉榮挺,劉頌豪.  大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[2]CMOS兼容的微機(jī)械熱電堆紅外探測器的設(shè)計[J]. 高璇,郭濤,歐文,明安杰,劉謹(jǐn).  紅外技術(shù). 2012(09)
[3]銻基Ⅱ類超晶格紅外探測器——第三代紅外探測器的最佳選擇[J]. 史衍麗.  紅外技術(shù). 2011(11)
[4]紅外探測技術(shù)的應(yīng)用[J]. 李園,宋艷霞,邢磊.  科技信息. 2011(22)
[5]多波段天文學(xué)[J]. 趙君亮.  自然雜志. 2007(04)
[6]量子點紅外探測器的特性與研究進(jìn)展[J]. 張冠杰,舒永春,姚江宏,舒強(qiáng),鄧浩亮,賈國治,王占國.  物理. 2005(09)
[7]熱釋電型紅外傳感器原理及應(yīng)用[J]. 范立南.  電子儀器儀表用戶. 1998(01)
[8]錳鎳鈷氧化物薄膜型熱敏電阻紅外探測器[J]. 梁仁杰,張曉梅.  傳感器技術(shù). 1987(Z1)

博士論文
[1]銻化物超晶格紅外探測器研究[D]. 靳川.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所) 2017
[2]IV-VI族半導(dǎo)體低維結(jié)構(gòu)的光學(xué)性質(zhì)研究[D]. 徐天寧.浙江大學(xué) 2008



本文編號：3173454