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有读书笔记Type-II superlattice dual-band LWIR imager with M-barrier and Fabry–Perot resonance

唐唐 添加于 2011-11-1 20:59 | 1776 次阅读 | 0 个评论

  •  作 者

    Huang EK-wei, Haddadi A, Chen G, Nguyen B-M, Hoang M-A, McClintock R, Stegall M, Razeghi M

  •  摘 要

    We report a high performance long-wavelength IR dual-band imager based on type-II superlattices with 100% cutoff wavelengths at 9.5 μm (blue channel) and 13 μm (red channel). Test pixels reveal background-limited behavior with specific detectivities as high as ∼5×1011 Jones at 7.9 μm in the blue channel and ∼1×1011 Jones at 10.2 μm in the red channel at 77 K. These performances were attributed to low dark currents thanks to the M-barrier and Fabry–Perot enhanced quantum efficiencies despite using thin 2 μm absorbing regions. In the imager, the high signal-to-noise ratio contributed to median noise equivalent temperature differences of ∼20 milli-Kelvin for both channels with integration times on the order of 0.5 ms, making it suitable for high speed applications.

  •  详细资料

    • 文献种类: Journal Article
    • 期刊名称: Optics Letters
    • 期刊缩写: Opt. Lett.
    • 期卷页: 2011年  第36卷 第13期 2560页
    • ISBN: 0146-9592

  • 学科领域 信息系统 » 电子通信

  •  所属群组

    信息科学综合  

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    新型超晶格摄像机让夜色更多彩
    据美国物理学家组织网近日报道，美国西北大学量子设备中心最近开发出一种功能强大的Ⅱ型超晶格摄像机，能通过调节吸收更宽波段的红外光，让人们能在黑夜中看到更加丰富多彩的景色。他们的研究发表在最近出版的《光学快讯》上。
     
    可见光波段的数字摄像机配备的探测器通常只能感测红、绿、蓝那些能被裸眼看到的颜色，而红外波段多色彩探测提供了一种独特的功能，不仅仅是表现色彩。人们在这一光谱范围发现了多种相应频率的化学物质，因此能在图像中实时表现化学光谱。
     
    新一代摄像机是世界上第一个双波段长波红外超晶格摄像机。他们为摄像机设计的探测能量极为狭窄，接近1/10电子伏特，也就是长波红外窗口的波长。探测器被设计成堆叠式，一个加在另一个上面，以使记录的像素保持空间一致。
     
    麦克科密工程学院电力工程于计算机科学教授、量子设备中心主管曼尼亚·雷茨表示，将该摄像机和多波段图形处理算法结合，拍下的照片能携带大量信息。其高分辨率多带宽的性能，只需0.5毫秒就能捕获一帧清晰的画面，且温度敏感性达到0.015摄氏度。
     
    这种红外光子摄像机是在另一种红外光探测材料碲镉汞（HgCdTe）的基础上造出来的。今年3月份，他们曾用HgCdTe探测摄像机拍摄日本被海啸损坏的核反应堆，为官方提供了精确的温度信息，协助制定冷却策略，预防核反应堆的融化。
     
    然而在长红外波领域，HgCdTe是一种昂贵的技术，它们的光谱狭窄单一，所以新的摄像机 有更多的利益。雷茨说：“即使在超长波段，Type-Ⅱ超晶格也能被均匀地生长出来，因为它的能带间隙（energy gap）是由砷化铟（InAs）和锑化镓（GaSb）交替决定，而不像HgCdTe那样由其成分确定。”（来源：科技日报 常丽君）
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