[发明专利]红外焦平面探测器离子注入区陷阱浓度数据的提取方法

摘要

本发明公开了一种红外焦平面探测器离子注入区陷阱浓度数据的提取方法。它是基于激光辐照在碲镉汞材料上产生光生载流子，载流子扩散至离子注入n区、汞填隙扩散区和p吸收区形成的pn结处被结电场分开形成光电流信号的原理，对pn结光敏元阵列进行一维线性扫描，获得不同温度条件下电流和位置的关系曲线。曲线具有两对光电流峰，曲线的峰间间距代表了光敏元的结区宽度和pn的位置。结合数值模拟，提取获得不同温度下的离子注入区的有效陷阱浓度。本发明对长波碲镉汞红外探测器离子注入区材料优劣的判断具有非常重要的意义。

主权项

一种红外焦平面探测器离子注入区陷阱浓度数据的提取方法，其特征在于包括如下步骤：1)它通过在不同温度条件下，利用微米尺度激光光斑激发红外焦平面探测器样品产生的光生载流子，检测不同温度条件下的光敏元pn结产生的激光束诱导电流，扫描得到的电流和位置的关系曲线线形呈对称的两对正负峰；中间两个对称峰，代表由于离子注入区与汞填隙扩散区诱导的n/n+结形成的激光束诱导电流。外侧的两个对称峰，代表由于汞填隙扩散区与p吸收区诱导的n+/p结形成的激光束诱导电流;2)构建数值模拟，半导体器件数值模拟的基本方程是泊松方程、电子与空穴的连续性方程、电子输运方程，光响应可由载流子产生率加入方程，表面复合，包括SRH复合、Auger复合和辐射复合加入方程，同时还要考虑到载流子的热效应、高场饱和效应，用有限元方法离散化联立迭代求解，势垒的隧穿效应为独立方程，与上述方程自洽求解；模拟中将离子注入区的陷阱离化浓度设为变量，外加入射光垂直照射到阵列结构长波碲镉汞红外探测器上，改变陷阱离化浓度，由数值模拟得到陷阱离化浓度随温度变化的曲线，饱和后的陷阱离化浓度即为离子注入区的陷阱浓度。