210 likes | 389 Views
Длинноволновые ИК-фотоприемники на основе твердых растворов Hg 1-x Cd x Te. Румянцев В.В. ТГц диапазон Характеристики приемников Обзор приемников ТГц-диапазона КРТ-приемники. План семинара. Терагерцовое излучение: безвредно для человека менее подвержено рассеянию, чем ИК и видимое
E N D
Длинноволновые ИК-фотоприемникина основе твердых растворов Hg1-xCdxTe Румянцев В.В.
ТГц диапазон • Характеристики приемников • Обзор приемников ТГц-диапазона • КРТ-приемники План семинара
Терагерцовое излучение: • безвредно для человека • менее подвержено рассеянию, чем ИК и видимое • соответствует частотам вращательных и колебательных переходов многих молекул • Следовательно, может применяться в: • системах безопасности • при медицинской диагностике • для экологического мониторинга • контроля качества медикаментов и продуктов питания • высокоскоростной связи ТГц диапазон
Спектр чувствительности • Быстродействие • Рабочая температура «Figures of merit»
тепловой дробовой «Figures of merit» Шум
Direct Heterodine Приемники ТГц диапазона
Зависимость ширины запрещенной зоны твердого раствора от х A .Rogalski HgCdTe infrared detector material: history, status and outlook Rep. Prog. Phys.68, 2267(2005)
Временное разрешение методики – 1 нс. Спектр излучения, полученного оптическим выпрямлением излучения на кристалле ZnTe Фотовозбуждение ТГц-излучением “фемтосекундной” длительности
Лазер накачки 1.064 мкм Переключатель M3 кристаллов M1 M11 ZGP1 ZGP2 Параметрический D3 генератор KTP OPO 1.064 мкм M10 2,6 ? 9, 63 мкм Фильтрующий M9 2.4 - 0.4 мДж элемент Ячейка M13 П 2 D1 Фарадея M4 M12 T l l S i M 7 Параметрический M 2 l / 2 генератор ZGP 1,94 ? 2,36 мкм П 1 l l / 2 / 2 28 - 41 мДж D2 OPO 2 . 3 мкм KTP l l 2 1 Оптический Поляризационный M5 1 0.9 17 .3 мкм фильтр ДР ПО изолятор Фарадея M6 0.3 - 0.07 мДж 2 .0 5 мкм l РЧ Компенсатор CdSe M 8 LiNbO 3 l ДР l l S M1 4 2 1 l SFG l Генератор 1 M 15 Ф Переключатель разностной частоты зеркал Подвижная Модуль контроля платформа длины волны Лазерный комплекс SOLAR OPO Узкополосное (5 см-1), перестраиваемое в диапазоне 11 – 17 мкм излучение. Временное разрешение методики ~5 нс ФотовозбуждениеИК-излучениемнаносекундной длительности
Зависимость времен от красной границы ФП
Ампер-ваттная чувствительность (при 100% квантовой эффективности): Для образца 110330 при Т = 77 К размером l= 0.5 см,толщиной d = 5 мкм, n= 3.7*1014см-3, μ = 1.9*105 см2/В*с,τ= 0.4 мкс,λс =19 мкм SI =5 A/W Найквистовские шумы малы, для дробового шума Оценка чувствительности NEP= In/SI~ 6*10-12 W*Hz-1/2
Механизмы релаксации • Шокли-Рид-Холл • Оже • Излучательная За кадром