基于温度变化的量子阱红外探测器探测峰值波长的研究.pdf

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1、分类号：O469单位代码：10110学号：636中北大学硕硕士士学学位位论论文文基于温度变化的量子阱红外探测器探测峰值波长的研究硕士研究生王忠斌指导教师温廷敦教授学科专业凝聚态物理2011年4月21日图书分类号O469密级非密UDC硕士学位论文基于温度变化的量子阱红外探测器探测峰值波长的研究指导教师（姓名、职称）温廷敦教授申请学位级别理学硕士专业名称凝聚态物理论文提交日期2011年4月25日论文答辩日期2011年5月29日学位授予日期2011年月日论文评阅人答辩委员会主席2011年4月25日原创性

2、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被

3、查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：基于温度变化的量子阱红外探测器探测峰值波长的研究摘要随着纳米材料在半导体中的广泛应用以及力电光信号介观转换机理的发展，各种新型的超晶格量子阱器件被设计加工出来。这些纳机电器件在先进技术的支持下会体现出新的特征和性能。本论文以介观压阻效应的基本理论思想为基础，结合温度变化对超晶格材料的影响，研究了不同温度作用下GaAs/AlxGa1-xA

4、s量子阱红外探测器（QWIP）的吸收波长以及光电流峰位所发生的变化。本文详细介绍了超晶格的结构特征以及不同温度对它的影响，并以此为基础阐述了量子阱红外探测器的理论基础和工作原理，分析了器件的光电特性。论文主要从温度与势阱、势垒宽度和材料带隙这两个方面的关系分析了对器件性能的影响。主要研究内容如下：（1）对半导体材料应变与温度的关系进行了推导，并利用GaAs、Al0.3Ga0.7As的参数计算了沿超晶格生长方向随温度变化的关系式。（2）利用GaAs和AlxGa1-xAs材料带隙与温度的关系式，推得势

5、垒高度随温度的变化关系式，进而计算了三种跃迁形式的吸收波长与温度的关系。（3）运用matlab软件对上述关系式进行了曲线模拟，并直观的分析了每个参数具体的变化趋势和幅度以及对器件影响的大小。（4）结合光电流谱以及不同情况下得到的三组吸收波长、波数值，分析了光电流峰位的变化。本论文从理论上讨论了温度变化对QWIP吸收波长和光电流峰位的影响，为解决QWIP的带宽问题提供了一种思路。关键词：量子阱红外探测器，超晶格，光电流，带隙StudyonthedetectpeakwavelengthofQuantu

6、mWellInfraredPhoto-detectorontheTemperatureChangeAbstractWithwideapplicationofNmmaterialesintheSemicdoctorandthedevelopmentofmeso-conversionmechanismaboutsignalofforce,powerandlight,variousofsuperlatticequantumwelldeviceshavebeenfabricatedtoday.Withth

7、esupportofadvancedtechnology,thesenoveldevicescanincarnatenewcharacteristicsandcapability.Basedonthebasictheoryofmeso-piezoresistanceeffect,andcombinedwiththeimpactofsuperlatticematerialsduetothechangeoftemperature.thepaperinvestigatesthechangeofabsor

8、ptionwavelengthandphotocurrentpeakpositionforGaAs/AlxGa1-xAsquantumwellinfraredphoto-detector(QWIP)indifferenttemperature.Thepaperdescribesthestructureofthesuperlatticedetailedlyandtheinfluenceofdifferenttemperarure.Basedontheaboveknowledge,th