最近，在紅外探測器領(lǐng)域出現(xiàn)了新的技術(shù)方向---微納米結(jié)構(gòu)。微納米結(jié)構(gòu)可以降低紅外探測器吸收層的體積和厚度，達到降低器件暗電流的目的，還能提高光子的吸收率和耦合效率，既能增強紅外探測器的信噪比，還能提升光譜響應(yīng)范圍。
濱松紅外探測器
匯總目前在研的微納米結(jié)構(gòu)紅外探測器，主要分為三維等離子體腔型為納米結(jié)構(gòu)，介質(zhì)型微納米結(jié)構(gòu)和表面金屬型微納米結(jié)構(gòu)。
采用微納米結(jié)構(gòu)的紅外探測器，增強的性能首先表現(xiàn)在對寬光譜段和特定入射光譜的減反性能上。大幅提升紅外探測器對光的吸收率，意味著可以采用更薄的吸收層，達到同樣的探測效果。同時，微納米結(jié)構(gòu)還可以降低探測器光敏單元的體積，這樣可以有效降低由材料體積導(dǎo)致的暗電流。從另一個層面來說，對提升紅外探測器的性能提供了一個新的思路。
帶有微孔陣列結(jié)構(gòu)的硅基底紅外探測器
當(dāng)前，紅外探測器的前沿研究方向是，微納米結(jié)構(gòu)如何影響探測器的性能，以及如何進行多維度的性能調(diào)控，這也是下一代紅外探測器的發(fā)展方向。
不過，微納米結(jié)構(gòu)紅外探測器現(xiàn)階段還有很多難題要解決，比如工藝的兼容性問題和性能的提升程度等。因此，微納米結(jié)構(gòu)紅外探測器還需重點突破加工工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計方法如何與CMOS工藝兼容，在性能上如何兼具高靈敏度、高響應(yīng)速度、寬光譜響應(yīng)范圍和低噪聲等，另外，在光譜響應(yīng)范圍方面，如何進行動態(tài)調(diào)控，以匹配不同的器件要求。
雖然暫時面臨諸多需要解決的難題，但是微納米結(jié)構(gòu)紅外探測器的應(yīng)用前景非常具有潛力，特別是在高性能、高集成度和低成本應(yīng)用領(lǐng)域。
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