Page 113 - 《真空与低温》2025年第3期

384 真空与低温 第 31 卷 第 3 期

穿，可以有效减少光学串扰。 6.8 μm 和 9.1 μm 处量子效率达到峰值。蓝色通道
的峰值电流响应率为 2.4 A/W，峰值量子效率为

45%；红色通道的峰值电流响应率为 4.2 A/W，峰值
量子效率为 57%。由图 13 可知两通道间串扰较大，
红色通道对蓝色通道的串扰在 6.8 μm 处为 44%，
器件噪声信号较大，光谱响应较弱。
2023 年，华北光电技术研究所研制出了长/长
[43]
波双色二类超晶格红外探测器 ，其器件结构和光
谱响应如图 14 所示，波段 1 和波段 2 的平均峰值
（a）中波成像 （b）长波成像 （c）双色融合
10
1/2
10
探测率分别为 8.21×10 cm·Hz /W 和 6.15×10 cm·
图 11 640×512 中长波双色二类超晶格红外探测器成像 1/2
Hz /W，噪声等效温差分别为 28.8 mK 和 37.8 mK，
Fig. 11 Medium and long-wave dual-color II-type superlattice
实现了长长波双色探测。但是两通道间的串扰较大，
infrared detector imaging
对于目标物体的高精度识别仍是个挑战，反映出长
图 13 是长/长波双色红外探测器的光谱响应 波波段耦合复杂性，长波双色探测器在提升光谱分
和量子效率曲线 。蓝色通道和红色通道分别在 辨率与降低串扰方面仍需突破传统设计局限。
[42]

N-type InAs 盖帽层, 0.02 μm 0.8 电子 QFL 4 000
N-18InAs/3GaSb/5AlSb/3GaSb, 0.5 μm 0.6 空穴 QFL 3 000
价带
M-18InAs/3GaSb/5AlSb/3GaSb, 0.5 μm 导带
0.4 电场 2 000
π-11InAs/7GaSb, 2 μm （V·cm −1 ）
Al 0.2 Ga 0.8 Sb 势垒层, 0.2 μm 能量/eV 0.2 1 000
π-14InAs/7GaSb, 2 μm 电场强度/
0 0
M-18InAs/3GaSb/5AlSb/3Gasb, 0.5 μm
−0.2 −1 000
N-18InAs/3GaSb/5AlSb/3GaSb, 0.5 μm
N-GaSb 缓冲层, 0.9 μm −0.4 −2 000
0 1 2 3 4 5 6
N-type GaSb 衬底 波长/μm
（a）器件结构 （b）能带结构

图 12 长/长波双色红外探测器结构示意图与能带图
Fig. 12 Long /long dual color infrared detector structure diagram and energy band diagram

5 −60 mV 70 −60 mV 70 QE/9.1 μm
−20 mV 60 −20 mV 60 QE/6.8 μm
4 20 mV 50 20 mV 50
（A·W −1 ） 3 量子效率/% 40 20 mV −60 mV 量子效率/% 40

响应度/ 2 20 mV −60 mV 30 30
20
20
1
10 10
−20 mV −20 mV
0 0 0
4 6 8 10 12 14 16 4 6 8 10 12 14 16 −100 0 100
波长/μm 波长/μm 偏压/mV
（a）光谱响应 （b）量子效率 （c）QE 随偏压的变化

图 13 长/长双色红外探测器量子效率
Fig. 13 Quantum efficiency of long /long dual color infrared detector