对II型超网格MWIR焦平面阵列的噪声等效温度差异研究,用于高工作温度性能

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 红外技术 红外技术
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 高工作温度 (HOT) 对于小型化II型超级网格 (T2SL) 中波长红外 (MWIR) 焦平面阵列 (FPA) 至关重要.
• 目前对T2SL MWIR FPA检测原理的理解尚不完整,这阻碍了它们的全部潜力.

研究的目的:

• 为T2SL MWIR FPAs建立一个详细的噪声等价温度差 (NETD) 模型.
• 识别和分析在不同操作模式下限制NETD的因素.
• 为了证明T2SL MWIR FPA的热操作的可行性.

主要方法:

• 研究模拟T2SL设备的光子传输路径和光电子性能.
• 开发了一个全面的NETD模型.
• 分析了源,光学系统和FPA参数对NETD的影响.

主要成果:

• 揭示了在光学有限和探测器有限模式中的NETD限制.
• 证明,虽然暗流影响了NETD,但量子效率和井容量提供了进一步的改进.
• 预测的NETD低于10mK的室温目标在150200K与优化参数和抑制的暗电流.

结论:

• 建立的NETD模型为性能限制提供了新的见解.
• 控制缺陷和载体寿命以抑制暗电流是HOT操作的关键.
• 证明了为T2SL MWIR FPAs实现高性能热运行是可行的.