[发明专利]远红外阻挡杂质带探测器吸收层厚度的优化方法及装置

权利要求书

1.一种远红外阻挡杂质带探测器吸收层厚度的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取阻挡杂质带探测器的物理模型的参数，构建阻挡杂质带探测器的数值模型；

步骤2，根据所述数值模型获取阻挡杂质带探测器的响应率R随入射波长λ变化的曲线，所述响应率R随入射波长λ变化的曲线即为光谱响应率曲线；

步骤3，改变数值模型中的吸收层的厚度得到对应的光谱响应率曲线，获取光谱响应率曲线的峰值波长λ_P；

步骤4，获取拟合正电极偏压U_F下峰值响应率R_P随吸收层厚度T_Abs变化的曲线的函数式R_P(T_Abs)；

步骤5，获取拟合阻挡杂质带探测器生产成本C_m随吸收层厚度T_Abs变化的曲线的函数式C_m(T_Abs)；

步骤6，根据步骤4和步骤5获取的函数式获取最佳吸收层厚度；

步骤1包括：

步骤1.1，构建阻挡杂质带探测器的结构模型；

结构模型包括：

高导衬底；

吸收层、阻挡层、电极层以及钝化层；

吸收层、阻挡层、电极层以及钝化层依次层叠在高导衬底上；电极组设置在高导衬底和电极层上，分别与高导衬底和电极层连接；

步骤1.2，根据阻挡杂质带探测器的结构模型构建物理模型；

联立泊松方程、电子与空穴的连续性方程、电子与空穴的电流密度方程，以及将载流子复合率及光生载流子产生率通过产生复合项加入连续性方程；

步骤1.3，获取阻挡杂质带探测器的物理模型的参数，构建阻挡杂质带探测器的数值模型；

所述参数包括：样品的载流子迁移率及寿命、衬底掺杂浓度及厚度、吸收层掺杂浓度及厚度、阻挡层掺杂浓度及厚度；

步骤5包括：

步骤5.1，获取阻挡杂质带探测器生产成本C_m随吸收层厚度T_Abs变化的曲线；

步骤5.2，通过拟合阻挡杂质带探测器生产成本C_m随吸收层厚度T_Abs变化的曲线，得到阻挡杂质探测器生产成本C_m关于不同吸收层厚度T_Abs的函数式C_m(T_Abs)；

步骤6包括：

步骤6.1，定义峰值响应率R_P与探测器生产成本C_m之商，即R_P/C_m为探测器性价比因子，通过步骤4所得函数式R_P(T_Abs)除以步骤5所得函数式C_m(T_Abs)，得到探测器性价比因子R_P/C_m随吸收层厚度T_Abs变化的曲线；

步骤6.2，根据探测器性价比因子R_P/C_m随吸收层厚度T_Abs变化的曲线，将R_P/C_m取最大值时所对应的T_Abs确定为最佳吸收层厚度。

2.根据权利要求1所述的远红外阻挡杂质带探测器吸收层厚度的优化方法，其特征在于，步骤2包括：

步骤2.1，将远红外辐射从正面垂直照射到阻挡杂质带探测器上；

步骤2.2，获取当U_A＝U_F时阻挡杂质带探测器的响应率R随入射波长λ变化的曲线；其中

U_A为阻挡杂质带探测器的正电极偏压，U_F为阻挡杂质带探测器正常工作的固定偏压。

3.根据权利要求1所述的远红外阻挡杂质带探测器吸收层厚度的优化方法，其特征在于，步骤3包括：

步骤3.1，改变数值模型中的吸收层的厚度；

步骤3.2，获取不同的吸收层厚度对应的阻挡杂质带探测器光谱响应率的曲线；

步骤3.3，获取阻挡杂质带探测器光谱响应率的曲线的峰值波长λ_P。