学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

1550nm半导体激光雷达成像探测器的研制

作　者: 胡雅楠
导　师: 汪韬
学　校: 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）
专　业: 物理电子
关键词: MOCVD 激光雷达 MSM InGaAs 1550nm
分类号: TN958.98
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 14次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

金属-半导体-金属(Metal-Semi conductor-Metal)光电探测器作为激光雷达成像系统核心器件,具有以下优点：制作工艺简单,便于大规模集成制作面阵探测器。器件本证电容值较小。响应时间在PS量级,噪声小本文先从MSM-PD光电特性入手,以能带理论为主要理论依据,探讨了该器件的结构特点和基本的光学、电学特性。结合现有的实验手段,主要在以下几个方面开展工作1.以MSM光探测器能带理论为主要理论依据解释了InGaAs MSM光探测器的基本工作原理；2.采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法在InP衬底上生长高质量的铟镓砷(InGaAs)外延层；3.根据雷达成像探测器的要求和现有的实验条件,经过光刻、金属蒸镀剥离、SiN淀积、离子刻蚀、金丝键合和切片封装等工艺流程完成响应波长在1550nm的雷达成像探测芯片；4.完成了器件一些参数的测试,其中包含I-V特性、频率特性、光电混频、成像等。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章引言  7-13
  1.1 研究背景和意义  7-11
    1.1.1 研究的背景  7
    1.1.2 成像激光雷达介绍  7-8
    1.1.3 激光雷达探测原理  8-10
    1.1.4 MSM探测器  10-11
  1.2 国内外研究现状及分析  11-12
  1.3 本文的主要工作  12-13
第二章 MSM基本原理和结构设计  13-25
  2.1 器件工作原理  13
  2.2 MSM器件能带结构  13-18
  2.3 器件电流-电压特性  18-19
  2.4 MSM探测器电容-电压特性  19-20
  2.5 MSM结构探测器主要的参数  20-22
  2.6 MSM探测器瞬态特性分析  22-24
    2.6.1 高频分布参量分析  22-23
    2.6.2 MSM的高频等效电路模型  23-24
  2.7 本章小结  24-25
第三章器件制作的相关工艺  25-35
  3.1 生长工艺介绍  25-28
    3.1.1 MOCVD原理  26-27
    3.1.2 MOCVD设备介绍  27-28
  3.2 光刻工艺介绍  28-31
    3.2.1 接近式和接触式光刻  29-30
    3.2.2 投影式光刻  30-31
  3.3 光刻胶技术  31-32
  3.4 刻蚀技术简介  32-35
第四章器件的制作和封装  35-44
  4.1 MSM材料选取  35-37
    4.1.1 典型红外材料介绍  35-36
    4.1.2 InGaAs材料特性  36-37
  4.2 MSM结构设计  37-39
  4.3 器件制作工艺流程  39-42
    4.3.1 光刻工艺流程  39-40
    4.3.2 磁控溅射SiN薄膜  40-42
  4.4 金丝键合  42-43
  4.5 本章小结  43-44
第五章芯片的性能测试  44-52
  5.1 探针测试  44
  5.2 光生电流测试  44-46
  5.3 脉冲响应时间测试  46
  5.4 混频实验  46-49
    5.4.1 管壳测试  46-47
    5.4.2 不同的调制频率下混频测试  47-49
  5.5 测距成像成验  49-52
第六章结论  52-54
  6.1 全文总结  52
  6.2 下一步工作设想  52-54
参考文献  54-56
硕士期间发表论文  56-58
致谢  58

1550nm半导体激光雷达成像探测器的研制

内容摘要

全文目录

相似论文