InAsGaSb Ⅱ类超晶格长波红外探测器制备研究的开题报告.docx

InAsGaSbⅡ类超晶格长波红外探测器制备研究的开题报告
1.研究背景
长波红外（LWIR）探测器是一种非常重要的红外探测器。它们在多个领域中得到了广泛的应用，例如，远程测量，监视和医疗诊断。为了获得高性能的LWIR探测器，需要使用高品质的探测材料。InAsSb和InAsGaSb是两种适用于LWIR探测器的优良材料。InAsSb具有良好的光电性能，但是其在高温下的表现不佳。InAsGaSb在高温下的表现优于InAsSb。
2.研究目的
本研究旨在研究InAsGaSb材料的制备方法和超晶格结构对红外探测性能的影响。主要目标包括：
1）制备高质量InAsGaSb材料；
2）优化超晶格结构，以提高其红外探测性能；
3）研究超晶格结构对探测器性能的影响。
3.研究内容
3.1InAsGaSb材料的制备
本研究使用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术制备InAsGaSb材料。通过改变沉积条件，研究优化材料的成分和结构，以获得高质量的InAsGaSb材料。
3.2超晶格结构的设计和优化
本研究使用InAsGaSb材料制备超晶格结构。使用模拟软件对不同的超晶格结构进行优化，包括超晶格的周期、宽度和材料成分等参数。
3.3红外探测性能的测试和分析
使用测试仪器对InAsGaSb超晶格探测器的性能进行测试，包括响应度、量子效率、噪声和响应时间等参数。并分析超晶格结构对探测器性能的影响。
4.研究意义
本研究的成果有助于开发高性能的LWIR探测器。研究将提供优化InAsGaSb材料和超晶格结构的方法，以获得更好的探测性能。这将有助于改善LWIR探测器的性能，推动红外探测技术的进步和应用。
5.预期成果
本研究预期达到以下成果：
1）成功制备高质量的InAsGaSb材料；
2）优化超晶格结构，以提高其红外探测性能；
3）研究超晶格结构对探测器性能的影响；
4）提出改善LWIR探测器性能的建议。
6.研究方法
本研究主要使用以下方法：
1）MOCVD技术进行InAsGaSb材料制备；
2）使用模拟软件进行超晶格结构的设计和优化；
3）使用测试仪器对探测器性能进行测试和分析；
4）结合理论和实验分析超晶格结构对探测器性能的影响。
7.研究进度安排
本研究计划用时两年完成，预计进度如下：
第一年
1）研究InAsGaSb材料的制备方法和优化参数；
2）使用模拟软件设计和优化超晶格结构；
3）开始实验测试超晶格探测器的性能。
第二年
1）对InAsGaSb超晶格探测器的性能进行测试和分析；
2）分析超晶格结构对探测器性能的影响；
3）撰写论文并提交。
8.研究存在困难及解决方法
本研究涉及InAsGaSb材料和超晶格结构的制备和优化等方面内容。这些方面均存在一定的技术难度，在研究过程中可能会遇到以下困难：
1）材料制备难度大，因此获得高质量的InAsGaSb材料是一个挑战。解决方法：优化沉积条件，对实验参数进行多次调整，以获取高质量的材料。
2）超晶格结构的优化需要耗费大量时间和计算能力。解决方法：使用先进的模拟软件对不同的超晶格结构进行模拟和优化。
3）实验测试过程中可能会出现误差，影响研究效果。解决方法：使用多种测试仪器来验证结果，并在实验过程中进行多次重复实验，以提高结果的可靠性。
9.研究经费预算
本研究主要经费预算如下：
1）实验设备和材料费用：50万元；
2）研究人员工资和奖励：50万元；
3）差旅费等费用：10万元。
总经费预算为110万元。
10.参考文献
1）Kip,S.,等.UncooledInAsGaSbphotodetectors[J].ProceedingsofSPIE-TheInternationalSocietyforOpticalEngineering,2004,5406:168-177.
2）Han,Q.,等.InAs/InAsGaSbsuperlatticemid-wavelengthinfrareddetectoronGaSbsubstrate[J].AppliedPhysicsLetters,2011,98(9):091101.