2005, 35(11).
摘要:文章对当前实时图像融合技术和实现方法进行了综述,提出了一种采用FPGA设计的双波段实时红外图像融合系统的设计方法。该系统将核心算法、外设管理等功能单元集成在1片Virtex - II Pro FPGA上实现,并提供了I2C等接口通道,使系统更加紧凑、灵活、可靠和低功耗。对拟采用的拉普拉斯金字塔融合算法的复杂性、实时性、资源占用率等指标进行了评估,并对系统的双通道视频数据流同步、帧缓冲与数据的实时传输等关键功能单元的实现方法进行了介绍。
2005, 35(11).
摘要:提出了一种小型集成化的双通道实时图像融合系统的设计方案。该系统的核心处理 器选用了适合视频处理的TMS320DM642最新高性能定点DSP,利用了DM642的特点,尤其是可配置的视频接口实现与视频编码单元和解码单元的无缝连接,缩小了系统板级尺寸,降低了功耗和成本。文中详细叙述了系统工作流程、外接存储器接口设计、多电压供电电源模块设计与监测、视频数据流的传输与控制等组成单元的功能、原理。分析结果表明,该硬件平台为多种融合算法验证、产品设计和SOC芯片级实现奠定了坚实的基础。
2005, 35(11).
摘要:介绍基于VXI总线的红外小光点自动测试系统,这套系统能够精确测试红外探测器 有效面积,还可以用于测试红外探测器的空间响应及串音测试。
2005, 35(11).
摘要:文章通过对双色红外焦平面结构、工作模式、各种信号输入级电路的研究,提出了顺序和同步工作的两种焦平面读出电路结构,输入级都是直接注入方式。短波( SW)和中波(MW)二个波段的光电流分别在各自的电容上积分,然后输出到后级电路,初步获得了电路的仿真结果。
2005, 35(11).
摘要:文章采用光致发光( PL)测试和X射线光电能谱(XPS)测试相结合的方法,对硫化前后P+型InP的PL光谱以及表面化学成分进行了分析,得到了退火对硫化过的InP表面性能的影响结果;同时得到了S在InP表面所成键的结构以及稳定性随温度的变化的情况。
2005, 35(11).
摘要:文中利用MOCVD方法,采用高质量GaN作为缓冲层,在(0001)取向的蓝宝石衬底上实现了不同组分的Alx Ga1 - xN /GaN分布布拉格反射镜(DBR)的制备。通过XRD、SEM.AFM、反射谱等测量分析手段,研究了Alx Ga1 - xN /GaN DBR的结构质量、厚度和表面形貌。
2005, 35(11).
摘要:设计了反射中心波长为500nm的Al0. 3 Ga0. 7N /GaN和AlN /GaN两种分布布拉格反射 镜(DBR) ,并采用光学传递矩阵方法对其光谱反射率进行了理论上的模拟。采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上制备了样品。实际测量的样品反射谱中有明显的反射峰,但峰值波长与理论设计有偏差,峰值反射率也比理论设计值偏低。SEM和AFM测量结果表明:这是由生长层厚与设计的偏差和界面不平整引起的。
2005, 35(11).
摘要:初步研究了采用Cl2 /Ar /He等离子体对MOCVD生长的背照射Al0. 45 Ga0. 55N材料的 ICP干法刻蚀工艺。采用离子束溅射生长的Ni作为刻蚀掩模,刻蚀速率随ICP直流偏压的增加而增加。采用传输线模型测量了刻蚀前后AlGaN材料方块电阻的变化,分析了干法刻蚀电学损伤与直流偏压的关系。用扫描电镜( SEM)观察了不同直流偏压下刻蚀台面形貌,并对其进行了分析。
2005, 35(11).
摘要:文章研究了P型氮化镓材料表面自然氧化,故意氧化以及盐酸处理等三种不同情况下的X射线光电子能谱(XPS) 。结果发现800℃下在空气中故意氧化6min后, P型氮化镓材 料表面的镓(Ga2p3 /2)峰出现较大移动,向高能端移动了0. 88eV (与盐酸处理的样品相比) ,O1 s峰向低能方向移动了0. 9eV,且镓氮原子含量比最大;在空气中自然氧化和盐酸处理的两个样品峰的移动很小,各个峰的移动大约在0. 1eV左右,但是用盐酸处理后的样品的含氧量有所下降,且盐酸处理的样品的镓氮原子含量比最小,镓氮的原子含量比小有利于形成镓空位,而镓空位是受主,这样镓氮原子含量比越小越有利于形成P型氮化镓欧姆接触。
2005, 35(11).
摘要:文中利用X射线三轴衍射测试手段对高Al ( x≥0. 45)含量p2i2n结构的Alx Ga1 - xN外延材料进行测试,并结合倒易空间图(RSM)和PV函数法对Alx Ga1 - xN外延材料进行评价。首先通过对RSM的定性分析,给出多层外延材料中不同Al组分Alx Ga1 - xN材料的应变状态和位错密度等信息,然后结合PV函数法拟合了从RSM中分离出的摇摆曲线,通过拟合过程准确地计算了多层结构中不同组分的Alx Ga1 - xN材料的纵向和横向应变量与螺位错密度,测试及计算结果都表明:多层p2i2n结构的Alx Ga1 - xN外延材料的应变与位错密度与单层结构相差较大,表明层与层之间的应变和位错相互作用对各层的应变的位错密度有重要的影响。
2005, 35(11).
摘要:文章研究了MOCVD系统中影响AlN生长速率的机制。我们通过在位监控曲线控制生长过程,改变了不同的生长条件,得到了AlN生长速率与生长温度、反应室压力、NH3 流量、TMAl流量等生长参数的关系。实验发现,AlN生长速率与生长温度、反应室压力、NH3 流量等参数之间表现出反常的依赖关系。我们认为,MOCVD系统中存在Al原子的寄生反应,导致了反常现象的发生。AlN生长速率与TMAl流量的关系进一步证明了这一点。实验结果表明,较低的生长温度、较小的反应室压力能够有效地提高AlN生长速率,同时也将有利于提高Al2GaN材料中的Al组分。
2005, 35(11).
摘要:文章研究了AlGaN材料的MOCVD生长机制。在位监控曲线表明,AlGaN材料生长过程是由三维生长逐渐过渡到二维生长,由于Al原子表面迁移率太小,随着TMAl流量的增加,需要更长的时间才能出现二维生长,材料质量也随着Al组分的增加而下降,AlGaN的表面形貌也变差。随着TMAl流量的增加,AlGaN材料的生长速率反而下降,这是由于Al原子阻止了Ga原子参与材料生长。实验还发现,由于TMAl与NH3 之间存在强烈的寄生反应,AlGaN材料中的Al组分远小于气相中的Al组分。文中简单探讨了提高AlGaN材料质量的生长方法。
2005, 35(11).
摘要:文章通过AlGaN材料的金属接触制作工艺和接触性能、接触界面显微结构和基础理 论研究等诸方面反映AlGaN材料的欧姆接触及势垒接触研究概况和最新进展。
2005, 35(11).
摘要:文章采用基于密度泛函理论的CASTEP计算软件模拟了单个及多个As原子在Si(211)重构表面上的吸附、置换行为,通过系统地计算各种可能的吸附、置换构型,并进一步分 析能量、键长等性质,对As在Si (211)表面的钝化机理进行了初步探讨。同时,对Te、Cd在As钝化前后Si (211)表面上的吸附行为也进行了研究。计算结果表明,单个Cd或Te原子都可以稳定地吸附在清洁表面,但在As钝化表面,难以在钝化区域吸附生长。
2005, 35(11).
摘要:文章利用高分辨率X射线衍射技术对分子束外延CdTe (211) B /Si (211)材料的CdTe 外延薄膜进行了倒易点二维扫描,并通过获得的对称衍射面和非对称衍射面的倒易空间图,对CdTe外延层的剪切应变和正应变状况进行了分析。研究发现,对于CdTe /Si结构,随着CdTe厚度的增加, [ 12121 ]、[ 0121 ]两个方向的剪切角γ[ 12121 ]和γ[ 0121 ]都有变小的趋势,且γ[ 12121 ]的大小约为γ[ 0121 ]的两倍;对CdTe /ZnTe /Si, ZnTe缓冲层的引入可以有效地降低CdTe层的剪切应变。CdTe层的正应变表现为张应变,主要来源于CdTe和Si的热膨胀系数存在差异,而在从生长温度280℃降至室温20℃的过程产生的热应变。
2005, 35(11).
摘要:文章引入晶格过渡的Si/ZnTe /CdTe作为复合外延基底材料,以阻挡Si/HgCdTe之间大晶格失配产生的高密度位错。通过对低温表面清洁化、面极性控制和孪晶抑制等的研究,解决了Si基CdTe分子束外延生长中诸多的技术难题。在国内首次采用分子束外延(MBE)的方法获得了大面积的Si基CdTe复合衬底材料,对应厚度为4~4. 4μm Si/CdTe (211)样品双晶半峰宽的统计平均结果为83弧秒,与相同厚度的GaAs/CdTe (211)双晶平均水平相当。
2005, 35(11).
摘要:利用对垂直布里奇曼B ridgman法生长中的Cd1 - x Znx Te晶体停电自然降温的方法获得了具有不同凝固速率的同一块单晶样品。通过红外透射光谱测量方法对停电自然降温前后的单晶区域进行比较,结果显示:停电自然降温后,在固液界面附近存在一个明显的组份过度区,正常凝固的晶体组份分布比较均匀,而快速凝固的结晶区域轴向组份分布梯度较大,同时,通过X2Ray测试结果进一步准确判断固液界面的位置。
2005, 35(11).
摘要:文中通过使用Nakagawa、Everson、EAg1和EAg2四种常用腐蚀剂对碲锌镉材料的腐蚀 坑空间分布特性进行研究,结果显示, 20μm厚的(111)晶片A、B面上的腐蚀坑在空间位置上不存在对应关系,这表明腐蚀坑所对应的缺陷不是具有穿越特性的位错。腐蚀坑的空间局限性特征和热处理后腐蚀坑密度(EPD)减少等实验结果表明,腐蚀坑更有可能对应某种微沉淀物缺陷,将目前常用腐蚀剂的EPD作为碲锌镉材料的位错密度是缺乏实验依据的。
2005, 35(11).
摘要:文中对Schaake[ 1 ]和Chen[ 2 ]两种腐蚀剂在{111}B的HgCdTe外延材料上形成的腐蚀坑特性进行了研究。通过实验确定了两种腐蚀剂的最佳腐蚀时间,实验结果发现两种方法都在外延材料表面产生了两种不同类型的腐蚀坑, Schaake腐蚀坑是一种为三角形,另一种为腰果状,而Chen腐蚀坑是侧向腐蚀面坡度不同的两种三角形。实验进一步证明Chen的较陡三角形腐蚀坑和Schaake的两种腐蚀坑具有位错腐蚀坑的特性,并且我们发现大部分位错具有穿越特性,而且位错线方向与〈111〉方向具有一定的角度。实验观察发现,宏观缺陷附近的腐蚀坑密度会有比较大的增值。
2005, 35(11).
摘要:文中对(211)晶向的CdZnTe衬底进行液相外延生长HgCdTe。获得的碲镉汞液相外延材料的组分为0. 30 ~0. 33,薄膜厚度为10 ~15μm,表面缺陷密度为500cm- 2 ,材料的FWHM达到24弧秒,位错腐蚀坑密度约为2 ×105 cm- 2 ,该材料的表面形貌与采用(111)晶向衬底的HgCdTe外延材料有较大区别。
2005, 35(11).
摘要:文章介绍了基于第一性原理的LAPW方法就Hg空位缺陷对碲镉汞材料的电子结构的影响进行了研究。首先选择Hg0. 5 Cd0. 5 Te体系详细分析了Hg空位引起的弛豫,包含Hg空位缺陷体系的电荷密度、成键电荷密度和态密度,得到了碲镉汞材料形成Hg空位情况下的空位第一近邻阴离子悬挂键重整的形式以及Hg空位所形成的双受主能级。计算发现了Hg空位引起第一近邻Te原子5s态能级向高能端移动的现象。 同时,对实验中通常利用As钝化基底表面来有效地控制外延生长的极性进行了研究。本文也介绍了基于密度泛函理论模拟了单个及多个As原子在Si (211)重构表面上的吸附、置换行为,通过系统地计算各种可能的吸附、置换构型,并进一步分析能量、键长等性质,对As在Si(211)表面的钝化机理进行了初步研究探讨。对Cd、Te在As钝化前后Si (211)表面上的吸附行为也进行了研究分析,为外延生长实验中利用As钝化来保证B 面极性的做法提供了一定的理论依据。
2005, 35(11).
摘要:利用X射线光电子谱(XPS)对HgCdTe表面的硫化特性进行了研究,发现溴腐蚀后的表面硫化处理可以去掉表面的氧化层, Te富集的程度大大减少,硫化处理后再长硫化锌对器件进行钝化,可以大大减少器件的表面漏电,增加器件工作电压和提高器件性能。
2005, 35(11).
摘要:文章将ICP刻蚀技术应用于刻蚀HgCdTe,使用微区X射线光电子光谱学(XPS) 、扫描电子显微镜( SEM)等表面分析技术研究了ICP各工艺参数,包括ICP功率、气体成分与配比、腔体压力等对刻蚀表面形貌、刻蚀后表面成分、聚合物形成的影响。XPS分析结果发现,使用光刻胶作掩模时,刻蚀气体CH4 会与光刻胶发生反应,生成物可能为C6H5 (CH3 ) 。如果腔体压力较高,生成物不能及时被带走,就会附着在样品表面上,使样品表面发黑;当腔体压力较低时,生成物被及时带走,则样品表面光亮,无聚合物残留。光刻胶也会与H2 发生反应,生成多种含C有机物。SiO2 作掩模时,在一定的条件下, CH4 会与SiO2 或者真空硅脂发生反应,生成聚脂薄膜。
2005, 35(11).
摘要:首次报道了HgCdTe焦平面探测器微台面列阵成形工艺的干法技术有关刻蚀速率的一些研究结果。从HgCdTe外延材料的特点出发,详细分析了其干法刻蚀适用的R IE(Reactive Ion Etching)设备、刻蚀原理以及刻蚀速率的影响因素。采用ICP ( Inductively Coup led Plasma)增强型R IE技术,研究了一种标准刻蚀条件的微负载效应( etch lag)对刻蚀速率的影响,以及刻蚀非线性问题,并获得刻蚀速率随时间的关系。
2005, 35(11).
摘要:文章报导了采用液相外延(LPE)生长P型材料、B离子注入成结、全干法深台面刻蚀、深台面侧向钝化及电极引出技术制备出中波320 ×256HgCdTe微台面阵列结构,其相元中心距为30μm,截止波长为5. 0μm。
2005, 35(11).
摘要:文章叙述了第三代红外焦平面中所需求的碲镉汞分子束外延(MBE)的一些研究成 果。对GaAs、Si基大面积异质外延、表面缺陷抑制、p 型掺杂等MBE的主要难点问题进行了阐述。研究表明, 3 in材料的组分均匀性良好,组分x的偏差为0. 5%。晶格失配引发的孪晶缺陷可以通过合适的低温成核方法得到有效的抑制。在GaAs和Si衬底上外延的HgCdTe材料的(422) x射线衍射半峰宽( FWHM)的典型值为60~80arc·sec。大于2μm缺陷的表面密度可以控制在小于300cm- 2水平。研究发现As的表面黏附系数很低,对生长温度十分敏感,在170℃下约为1 ×10- 4。通过合适的退火,可以实现As的受主激活。采用碲镉汞多层材料已试制了长波n2on2p与p2on2n型掺杂异质结器件以及双色红外短波/中波焦平面探测器,本文报道了一些初步结果。
2005, 35(11).
摘要:介绍了基于视觉模型的多传感器多波段图像融合技术研究动态及其新进展,其中包括 了应用响尾蛇双模式细胞机理构造符合人类颜色视觉的图像彩色融合技术发展动态、突出优势和前景展望,简述了神经网络技术在图像数据层、特征层、决策层融合技术及融合前处理中应用的若干新进展。
2005, 35(11).
摘要:文中简单介绍了紫外波段光电探测的基本特点,包括各波段特点、大气吸收等,并粗略 介绍了紫外探测的部分应用。然后对Ⅲ族氮化物宽禁带紫外探测器材料体系的研究进展进行了回顾,重点介绍了包括P型材料的制备、金属半导体接触、材料的蚀刻等方面;最后,对国内外近期的紫外探测器特别是紫外焦平面器件的研究进展作了一些评述。
2005, 35(11).
摘要:文章综合论述了碲镉汞外延用的衬底材料的现状,着重介绍了几种衬底材料CdTe、 Al2O3、GaAs、Ge、Si等的性能特点与各自的优缺点,评述了它们在碲镉汞外延中的使用情况,并对其未来的发展方向做出了预测。
2005, 35(11).
摘要:文章从芯片结构、晶格匹配和PN结性能三个方面对碲镉汞多色焦平面探测芯片技术进行了探讨,结果显示在三种主要的双色探测芯片结构中,单电极和环孔工艺的双色芯片技术相对比较成熟,高难度的刻蚀技术以及所引起的表面反型是制约双电极或多电极多色探测芯片技术发展的主要因素,而环孔技术在发展多色探测芯片方面则有其独到之处,随着探测波段的增加,其工艺难度并没有质的变化。多色探测芯片不同外延层之间的晶格失配以及和Si基衬底之间热失配也是必须加以考虑和解决的一个问题,在现阶段, Si基直接外延、大面积碲锌镉材料和ZnCdTe /Si复合衬底技术并举仍将是明智的选择。在PN结方面,二代焦平面的成结技术在多色器件的宽带结上尚未能够实现,刻蚀反型和深台面侧面钝化的困难依然存在,这些均制约着器件性能的提高,另外,多色芯片的结构和表面加工工艺也影响着探测芯片的光通量利用率和量子效率。
2005, 35(11).
摘要:文中讨论了红外成像寻的器用红外焦平面探测器的工作波段、阵列结构、规模、相对孔径等问题,提出双色凝视红外焦平面探测器设计的基本要求: (1)波长组合以相邻波段为宜;(2)双色FPA以叠层结构的凝视型为宜; ( 3)通过限制红外成像传感器的视场,将双色凝视FPA的规模控制在320 ×256以下为宜; (4)在探测元尺寸50μm ×50μm时,中波/长波双色凝视FPA的F数以1~2. 44为宜。
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