一、红外辐射热电探测器（论文文献综述）
刘炜,牛誉霏,肖龙龙,王煜博[1]（2021）在《红外焦平面阵列及星载红外成像系统的发展》文中进行了进一步梳理简要介绍了红外焦平面阵列的原理、分类及特点。从制冷型与非制冷型两方面,并按照材料和技术参数的主线,分析了红外焦平面阵列的发展现状,列举了各型红外焦平面探测器产品及其技术特点,预测了红外焦平面阵列的发展趋势。最后归纳总结了红外成像技术在环境探测、成像侦察、导弹预警等航天遥感领域的应用,并对其前景进行了展望。
胡思奇,田睿娟,甘雪涛[2]（2021）在《面向硅基光电子混合集成的二维材料探测器》文中指出二维材料因其独特的结构和优异的电子和光电性能,为硅基光电子集成器件提供了新的发展机遇。近年来,面向硅基光电子混合集成的二维材料探测器已被广泛研究。本文梳理了构建光电探测器的几种二维材料基本特性及其探测机制,回顾了基于二维材料的硅光子集成光电探测器研究进展,总结了其器件结构和主要性能指标。最后,讨论了进一步提升硅光子集成二维材料光电探测器性能的策略,包括大规模二维材料集成器件的制备、器件结构与金属接触界面的优化以及新兴二维材料光电探测器的探索,以期推动二维材料在硅基光电子混合集成探测器领域的商业化应用。
杨露寒,张家振,徐煌,周洁,邱汉迅,陈刚[3]（2021）在《碳纳米管薄膜制备及其光电探测应用进展》文中研究表明光电探测器在遥感、夜视、侦察、医学成像、环境保护和化学检测等方面的应用十分广泛,而光电探测材料的结构与性能直接影响着光电探测器的性能。近年来碳纳米管由其所具有的独特光学和电学性能迅速成长为光电探测中不可或缺的材料。虽然前期研究主要集中在基于单根碳纳米管的光电响应机理研究,但由于未来应用场景中必然是以碳纳米管薄膜为基础的,因而围绕制备大面积、高密度、高取向、高均匀度碳纳米管薄膜,并以此为基础制备光电探测器件成为了近期碳纳米管光电应用领域的研究热点。本文围绕近年来碳纳米管薄膜制备及其在光电探测器件应用这两个方面的进展,分别进行了详尽的介绍和讨论,并展望了碳纳米管薄膜光电探测器的发展趋势。
徐梓铨[4]（2021）在《基于相变材料复合光子结构的热辐射调控》文中研究指明热辐射是一种广泛存在的物理现象,是一个因“热”而生“光”的过程。其中,红外波段的热辐射广泛存在于自然环境中,在辐射热管理、热成像、遥感探测等领域有着重要作用。近十年来,随着微纳光子学领域研究不断深入以及微纳加工手段的快速发展,从光学薄膜、光栅结构到光子晶体与超表面,各种新颖的光学结构被应用到基于微纳光子学的热辐射器件设计当中。目前的热辐射调控器件多属于静态调控,即通过微纳光子学结构的设计来调控器件的热辐射特性,在结构加工完成后即具有确定的热辐射特性而不再改变。作为引入动态调控功能的手段,相变材料以其在外部激励下发生相态转变后带来的巨大的电学以及光学特性的变化,被广泛应用于动态可重构的电子与光子器件中。但是,由于相变材料光学参数变化完全依赖材料自身属性,其在变化幅度、变化趋势等方面通常不能直接满足热辐射调控目标要求。因此,必须通过恰当的微纳光子学结构设计来充分利用相变材料在相态转变过程中的光学参数变化,拓展热辐射调控器件的光谱调控范围。为了拓展热辐射调控器件在红外信息相关场景的应用,针对热辐射的空间特性进行调控也成为迫切需求。基于上述要求,本文依托易失性的VO2和非易失性的Ge2Sb2Te5（GST）两种相变材料,从辐射光谱的动态可重构调控以及空间分布特性调控两方面入手,设计制备了具有相应功能的热辐射器件,并从理论与实验角度进行了分析论证。在基于易失性的相变材料VO2的热辐射动态调控方面,本文提出了 一种辐射率动态可调兼具空间调控能力的器件。通过将VO2与平面光学谐振腔集成,增强了 VO2相变导致的光学特性改变对于器件吸收与辐射特性的影响,在8-14μm大气透射窗口波段实现了平均辐射率0.19到0.91的动态切换;利用VO2相变过程的迟滞效应,展示了利用热学与光学手段实现光谱辐射率切换,并实现至少9级光谱辐射率中间状态的取得与保持;通过引入激光直写的手段,展示了基于VO2的热辐射动态调控器件在热辐射空间调控场景下,应用于红外目标仿真等场合的巨大潜力。在基于非易失性的相变材料GST的热辐射动态调控方面,本文提出了一种辐射率大范围动态可调、具备热辐射空间调控能力以及可见外观-红外热辐射特性协同可调控的器件。通过将相变材料GST引入光学谐振腔,仅25 nm厚的GST的相态切换带来的光学参数变化得到充分利用,最终实现了在8-14 μm大气透射窗口波段光谱辐射率峰值在0.10到0.70之间的切换;利用激光直写相变超表面的方式,实现了光谱辐射率至少8级的多级控制;利用聚焦纳秒脉冲激光局域加热方式,在辐射器表面实现了亚微米级凸起结构的可控制备,在不影响红外热辐射特性的前提下对热辐射器件的可见光外观进行了有效控制,并展示了该器件作为可见-红外双波段防伪标签的应用。本文通过设计制备结合相变材料与光子结构的热辐射调控器件,并引入激光直写方式实现相变材料相态切换,研究了相变材料的相态切换过程对于光学谐振的影响与调控,实现了易失性与非易失性的热辐射空间特性的调控,而且通过激光脉冲对表面形貌与相变状态的协同调控实现了可见-红外波段散射-辐射特性的独立控制。上述成果加深了对于复合相变材料的光子结构在微纳光子学等领域认知,在热辐射与能源、信息、安全等相关场景下展现广阔的应用前景。
李璐[5]（2021）在《基于黑体辐射原理的热流传感器校准方法研究》文中进行了进一步梳理随着航空航天领域技术的发展,国内外有关飞行器热流测量技术的研究也随之拉开序幕,并逐步成熟起来成为热工测量技术的一个重要分支,特别是该技术对于研究复杂热环境中高超声速飞行器绕流现象有着不可替代的作用。该技术所利用的热流传感器就是用于测量目标物表面的辐射热流密度,不同的环境对其有不同的要求,并且存在各种因素影响传感器的精确度,所以热流传感器的校准对于提高该技术试验中热流测量结果的准确度和可靠性、促进测量技术的标准化是非常重要的。本论文在传统黑体辐射校准技术的基础上加以改进测量方法,利用辐射角系数参数,通过对黑体辐射源温度场及电压的溯源,对校准系统进行验证,并对结果线性拟合。最后对校准系统的可行性、有效性及适用范围进行试验分析,所以对热流传感器的校准方法需要透彻全面的学习与阐述。从两种试验方法的理论部分进行详细说明,以此验证整个系统在不同温度段内的适用性与有效性,从而完成热流传感器的校准试验。整个校准试验的拟合结果及误差表明:在高温段测得的响应特性参数,随校准距离的增大,系统的灵敏度,即响应特性逐渐变小,拟合误差逐渐变大。说明该方法并不适用于高温非均匀区内的热流传感器校准试验,无法完成热流密度的测量。在中温黑体辐射源进行校准实验中,基于改进后的黑体辐射校准技术能够提高系统的响应特性,具有较高的灵敏度,从而能够完成Gardon计的校准试验,满足系统设计要求及可行性,具有较高的有效性及适用性。利用辐射角系数性质能够改进该类实际情况造成的缺陷,弥补了这种非线性结果。
张琛琛[6]（2021）在《高吸收热导通MEMS热电堆红外探测器技术研究》文中进行了进一步梳理红外探测技术在军事和民用领域中有着广泛而重要的应用。在COVID-19新型冠状病毒疫情中,面对以MEMS热电堆红外探测器为核心器件的测温设备在传感器精度、产品稳定性、工艺一致性、工艺制备能力等方面所遇到的瓶颈,以及国内红外探测器研究起步晚的现状,本文继续深入研究了MEMS热电堆红外探测器,以提高我国在MEMS热电堆探测器领域的研发水平。本文通过对比多种测温探测器的结构与原理,进一步阐述了非接触式MEMS热电堆红外探测器可以室温工作下,成本低、无需斩波、无需外加偏置电压、输出电路简单等优点,明确了研究MEMS热电堆红外探测器的关键结构、工艺设计,以及对疫情防控的重要作用。具体研究如下:本文先设计了一种热导通膜结构的MEMS热电堆红外探测器,主要特点是:探测器采用双层热偶堆叠结构以提高器件的占空比;探测器设计了热导通结构,通过热导通结构的设计将低热导-电绝缘氮化硅材料直接引入热端,降低热传递的中间过程。经COMSOL仿真验证,相比原基本探测器结构,基于热导通膜结构的MEMS热电堆红外探测器仿真温度提升0.11℃,温度利用率提高23.9%;仿真输出电压提升1.67℃,输出性能提高22.57%。随后,基于热导通MEMS热电堆红外探测器研发中涉及的工艺,进行了整体工艺流程的设计、整合与优化,形成一套完成的工艺流程方案,通过L-edit版图绘制软件完成本次流片所需的光刻版图的绘制工作。同时依托中科院微电子研究所0.35μm CMOS工艺研发平台完成流片,采用常规TO46形式对芯片封装。接着,对研发的热导通MEMS热电堆红外探测器进行性能参数测试,针对传统黑体测试探测器响应时间测试存在的问题,提出基于脉冲激光的响应时间测试方案,测试结果表明采用脉冲激光测试热导通MEMS热电堆红外探测器的响应时间可以很好地避免由于斩波器而引入的时间误差。最后,从红外吸收层角度入手,基于等离子体再聚合技术,设计加工了一种与CMOS工艺兼容的宽光谱高吸收纳米森林结构,并利用FDTD对此结构进行光谱仿真,最后将此纳米森林结构作为一个额外的吸收体原位集成到所研发的热导通MEMS热电堆红外探测器上,使得探测器性能进一步提升。通过以上新材料的引进与新结构的设计,高吸收-热导通膜结构的MEMS热电堆红外探测器电压输出性能较原探测器提高20%以上,特别地,在体温段平均提高23%。
胡涛[7]（2021）在《新型Mn-Co-Ni-O薄膜探测器的研究》文中研究指明微测辐射热计具有高响应、高集成度和室温探测等特点,目前已经在热成像、卫星遥感、环境监测、夜视、物质检测等红外领域有着广泛的应用。但氧化钒、非晶硅等热敏材料在太赫兹波段吸收系数较小;太赫兹波段的谐振腔加工困难;背景辐射噪声大等问题,一直制约着微测辐射热计在太赫兹和毫米波领域的发展和应用,发展高性能的太赫兹和毫米波微测辐射热计已经是当前的研究热点。另一方面,随着第三代探测技术的快速发展,集成多种探测功能于一体的微测辐射热计也是当前的一个重要发展趋势。例如在太赫兹波段的一些生物分子识别、特征频谱的物质检测等方面,探测器需要具备窄带探测的能力。在材料和组织特性,物体表面粗糙度,以及在复杂环境中进行高对比度探测等方面,探测器需要具备偏振探测的能力;而目前绝大部分的偏振探测都是依赖单独的偏振片,导致器件整体的体积过大,结构复杂而且成本较高。在微测辐射热计上,如果能够集成窄带、偏振、角度选择等探测功能,将极大的扩展微测辐射热计在这些领域的应用前景。近些年,Mn-Co-Ni-O薄膜型探测器,由于其探测材料具备负温度系数大、光谱响应度宽、制备成本低廉、性能稳定等优势,有望发展成为新一代的高响应、低成本、宽波段、高集成化和多功能化的非制冷型微测辐射热计。因为Mn1.56Co0.96Ni0.48O4（MCNO）薄膜在长波红外（8-14μm）及远红外（14-30μm）的波段都有着良好的吸收系数,目前MCNO薄膜探测器已经在地球辐射测量,红外成像等领域有着广泛的应用。但是MCNO薄膜在中波红外（3-6μm）有着极弱的消光系数,直接限制了MCNO薄膜探测器在该波段的应用和发展。针对上述问题,我们将首先在探测元表面引入介质结构层,通过增加MCNO薄膜的吸收,提升MCNO薄膜探测器在中波红外（3-6μm）的性能;紧接着以MCNO薄膜探测器为例,借助等离子激元超表面和天线技术,分别去提升微测辐射热计在太赫兹波段和毫米波波段的性能,同时增加传统微测辐射热计不具备的窄带探测、偏振探测等新功能。论文的主要内容和创新点如下:1.设计并制备了一种基于硅介质结构的MCNO红外增强型探测器。通过在MCNO探测器敏感元表面引入硅介质结构层,作为耦合特定波长电磁波的引导层,将入射光的能量局域在MCNO薄膜内部,达到增强器件中MCNO薄膜吸收的目的,从而增大MCNO薄膜探测器的响应。跟在敏感元表面涂覆黑漆吸收层相比,这种方法更加环保,也更适用于集成度更高的焦平面探测器,避免了黑漆吸收层在像元之间涂覆不均匀的问题;与等离子激元原理的金属人工微结构相比,这种方法可以避免能量耗散在金属材料中,从而更大程度地提升敏感元部分的吸收。通过在MCNO薄膜表面引入了硅介质结构层,器件的响应率由1.31 V/W提升到了1.85V/W,增长了41.22%。有硅介质结构层的器件在500K黑体辐射下室温探测率D*可以达到2.53×106cm·Hz1/2·W-1。2.设计并制备了“11×6”矩形金属孔阵列的高性能且偏振敏感的MCNO太赫兹探测器。利用等离子激元共振方法,来实现MCNO薄膜对特定波长的高效吸收;在室温条件下,对于调制频率为10 Hz的300 GHz太赫兹波,传统的MCNO薄膜探测器的响应率为0.52 V/W,引入吸收结构后的MCNO薄膜探测器的响应率增加了336.53%,达到了2.27V/W,探测率D*可以达到2.19×106cm·Hz1/2·W-1。利用矩形金属孔对波长的敏感性,来实现MCNO薄膜在光谱上的窄带吸收;探测元在300GHz的吸收可以达到54.2%,光谱的品质因子（Q值）可以达到13.64。利用矩形金属孔对入射光的偏振敏感性,实验上偏振消光比可以达到8.44以上。除了能够高效探测太赫兹波之外,我们的器件还增加了传统微测辐射热计不具备的窄带探测能力和较高灵敏度的偏振探测能力,扩展了传统微测辐射热计在这些领域的应用。我们的器件制备过程简单,未来可以用来提升太赫兹焦平面探测器的性能,也可以用在窄带探测与偏振探测等领域。3.设计并制备了一种基于天线耦合效应的高性能且偏振敏感的MCNO毫米波探测器,并成功在敏感元上引入了周期性光栅结构,以达到进一步提高器件响应的目的。当28GHz毫米波入射时,在调制频率为10Hz下,器件的室温响应率可以达到440.2V/W,噪声等效功率NEP为1.3×10-9W·Hz-1/2,探测率D*可以达到6.7×106cm·Hz1/2·W-1。此外,利用天线的极化特性,我们的器件也具有灵敏的偏振探测能力,实验上偏振消光比可以达到24以上。我们提出的新型器件,其构造较为简单,制备过程容易,与现代半导体制造工艺相兼容,未来可以广泛用于提升MCNO焦平面探测器的性能。
蒋伟[8]（2021）在《新型低维窄禁带半导体制备及其光电功能器件研究》文中提出低维材料在某一维度达到了纳米尺寸,具有不同于传统体材料的特异性质,这类材料在新一代电学器件、光电探测器、电催化以及生物可穿戴等多方面具有潜在的应用前景。在低维度领域,半导体的能带与尺寸具有明显的相关性,比如二维半导体禁带宽度随着厚度的减薄而增大,甚至可以从间接带隙变为直接带隙。根据半导体能带理论,一般把禁带宽度小于载流子室温热能（k T）的十倍（约0.26e V）的低维材料称为低维窄禁带半导体,这类半导体可对红外辐射实现有效探测,是新型红外探测器的重要发展方向之一。然而,这类低维窄禁带半导体材料仍面临难以大面积制备,与传统材料工艺难以集成等问题。本文从材料、器件结构优化和功能集成入手,研究了窄禁带半导体材料的制备,材料与金属的接触特性以及多工作模式的宽光谱红外探测器。本论文内容主要分为以下3个部分:1.二维Pt Se2的大面积可控制备及其电学性能研究。首先利用高温硒化的方法制备了大面积、厚度可控的Pt Se2薄膜,同时引入金属掩模一步实现了Pt Se2的阵列图案,规避了刻蚀和转移等工艺过程可能对材料产生的影响。通过Raman、TEM、XPS、XRD等方式对薄膜进行了物性表征,确认其化学计量和良好的结晶性,并基于不同厚度的薄膜制备了场效应晶体管。晶体管的转移特性随材料厚度的减薄依次表现为金属性（6 nm）,p型（4.7 nm）和双极型（1.6 nm）半导体特性。其中4.7 nm厚度的Pt Se2薄膜晶体管具有6.2 cm2 V-1 s-1的空穴迁移率以及5×103的开关比。2.纳米尺度Te的制备及其晶体管电学特性研究。利用物理气相沉积的方式制备了Te纳米线和纳米片,在制备器件过程中利用Pd作为接触金属,可以在热作用下与Te合金化从而形成End-bonded接触,这种接触模式相比于边缘接触具有更好的载流子注入和输出特性。在End-bonded接触的Te晶体管中,通过背栅静电调控即可实现对Te沟道中的载流子的有效简并或耗尽,当载流子被耗尽时,该晶体管可以实现可见光至近红外光的高灵敏探测。另外,当Sc作为接触金属时,Sc原子会扩散到Te器件的整个沟道中,在偏压的作用下,Sc原子发生氧化还原反应生成Sc离子,并在Te的晶体结构中来回迁移,可在接触区域形成多空位的碲钪化合物,从而使器件的输出特性实现高阻态与低阻态的有效切换,并基于此构建了高开关比的Te纳米棒晶体管,Te基存储器件以及可编程的Te基逻辑功能器件。3.VO2-二维材料异质结型多模式光电探测器。VO2是传统测辐射计的核心功能材料,具有典型的温度敏感特性,同时也是一种窄禁带半导体,可用于光子型探测。该部分工作,利用低维的VO2薄膜和二维半导体Mo Te2纳米片构建了范德华异质结结构,将光伏效应与测辐射热效应结合在同一个器件中,实现了热探测和光子型探测功能。此外,考虑到二氧化钒具有略高于常温的金属-绝缘体相变特性,该器件可以实现p-n结光伏型探测,测辐射热计和肖特基结光电探测三种功能模式,是一类新型的多功能多模式光电探测器件。此类异质结型探测器具有探测率高、响应速率快及响应波段宽等特点,且可以与目前氧化钒类的红外探测器工艺相集成。本论文从基础材料制备出发,制备了大面积二维半导体薄膜和一/二维原子晶体,研究了低维材料和不同金属的接触特性以及低维半导体的光电特性,研制了一种具有多种功能模式的宽光谱光电探测器,为低维材料在新一代光电子器件的应用提供了新途径、新依据和新思路。
潘昌翊[9]（2021）在《锗基阻挡杂质带红外探测器及其光电性质研究》文中进行了进一步梳理科技发展的本质是人类不断探索和认识世界的过程。红外天文探测器是人类探索外太空世界的有力工具,其重要性不言而喻。阻挡杂质带（Blocked Impurity Band,BIB）红外探测器凭借其优异的探测性能,已成为目前中、远红外天文探测领域的主流探测器,被广泛应用于各种大型天文探测平台上,如宇宙背景探测器（Cosmic Background Explorer,COBE）、斯皮策（Spitizer）太空望远镜和詹姆斯?韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope,JWST）。然而,尽管BIB探测器已经得到了成功的应用,但是其在低温下的很多工作机制仍然令人困惑。此外,我国在BIB探测器方面的研究还处于起步阶段,这限制了我国红外天文学的发展。因此,急需对BIB探测器进行深入而系统的研究。本论文主要围绕锗基BIB探测器的物理模型、参数优化、器件制备、测试方法、光电导增益、界面势垒和结构改进等方面展开,通过理论分析和实验数据相结合的方法进行研究。本论文研究工作的主要创新点如下:1.通过改进制备工艺和优化器件参数,我们采用近表面加工方法成功制备出超高性能的Ge:B BIB探测器。在3.5 K工作温度和30 m V工作电压下,器件的响应波段覆盖15-200μm,峰值响应波长位于117.9μm处,黑体响应率为1.47 A/W,探测率为2.97×1013 cm?Hz1/2?W-1,在117.9μm处的峰值响应率达到21.46 A/W,探测率达到4.34×1014 cm?Hz1/2?W-1,器件性能达到国际先进水平。通过对暗电流的研究,我们发现只要保证探测器击穿特性的存在,就可以保证其在击穿之前的低暗电流,也就可以保证优异的探测性能。2.针对高温黑体测试系统用于BIB探测器测试时存在的不足,我们特别设计并搭设了一套低温黑体测试系统。该低温黑体测试系统具有三个优点:（1）彻底避免了背景辐射对探测器的影响;（2）低温黑体光源与BIB探测器探测目标的辐射特性接近;（3）避免了机械振动对测试光路的影响,使用闭循环型低温恒温器,便于控制实验成本。借助该测试系统,我们研究了Ge:B BIB探测器的光电导增益受电场强度的影响,并发现了增益工作模式。根据器件光电流的增益机制和暗电流的击穿机制,我们对增益工作模式给出了合理的解释。在增益工作模式下,器件的光电导增益更大,有利于对微弱信号的检测。3.通过对BIB探测器中界面势垒的研究,我们发现界面势垒高度可以被掺杂浓度调控,并由此制备了具有不同势垒高度的Ge:B BIB探测器,发现了界面势垒阻挡机制。对于电极区与其相邻区界面处的势垒,其可以阻挡电极区内的载流子向相邻区注入,从而减小器件暗电流。此外,电极区内载流子也可以通过吸收红外辐射跃迁的方式通过界面势垒,并且扩展BIB探测器的响应波段。对于吸收区和阻挡区界面处的势垒,其可以阻挡能带边缘处载流子的传输,尤其是阻挡长波辐射激发的低能光生载流子的传输。通过增加工作电压,使低能光生载流子通过界面势垒的概率增大,可以增加探测器对长波长辐射的相对响应强度。4.为了解决传统BIB探测器耗尽区窄的问题,我们设计并制备了多结阻挡杂质带（Multi-junction Blocked Impurity Band,MBIB）探测器。MBIB结构是创造性地将多个吸收区和阻挡区叠加在一起,从而获得多个吸收区阻挡区界面,即多个耗尽区,从根本上解决了BIB探测器耗尽区窄的问题。此外,我们还发现MBIB探测器避免了BIB探测器单向工作的特性,其总可以工作在性能更好的正常工作模式下。相比单结BIB探测器,双结MBIB探测器的性能最大提升了34.7%,而五结和十结MBIB探测器的性能甚至提升了20倍。MBIB探测器的性能优势已得到实验的初步验证,有望彻底取代BIB探测器,成为下一代中、远红外天文探测领域的主流探测器。
徐煌[10]（2021）在《基于第二类狄拉克半金属的太赫兹探测器件研究》文中进行了进一步梳理近年来,以石墨烯、黑磷和过渡金属硫属化合物（TMDCs）为代表的二维材料在光电性能方面取得了快速的进展。然而,由于在能带结构、暗电流噪声、光吸收能力等方面存在的缺陷,以二维材料为基础的光电探测技术在长波长、室温下工作、快速响应方面仍面临巨大挑战。与此同时近年来半导体技术的快速发展和光电探测器应用领域的快速开拓,对性能优异的光电探测器提出了更高的要求,尤其是探测处于光子学和电子学之间的过渡区域的太赫兹辐射,受起了极大的关注。太赫兹技术的研究涉及物理学、化学、材料科学、半导体科学技术、真空电子学等学科,是一个典型的交叉前沿科技领域。特别是具有非平凡带输运特性的拓扑材料,将会导致诸如手性异常、磁光效应等量子化现象的特殊物理现象,其中狄拉克半金属的发现为操纵与拓扑非平凡特性奠定了基础,从而以此为基础能够在更长的波长下工作的先进光电器件成为可能。本论文的主要对新型Ⅱ类狄拉克半金属材料在太赫兹探测领域的应用进行研究,包括了基于碲化铂（PtTe2）材料的太赫兹探测器研究,在此基础上,进一步对碲化铱（Ir Te2）材料进行了铂元素（Pt）掺杂,通过对Ir1-xPtxTe2材料的能带结构调控分析,实现高性能太赫兹探测器。1.碲化铂（PtTe2）是一种新型Ⅱ类狄拉克半金属材料,具有倾斜的狄拉克锥能带结构,在特定的某个动量方向上严重倾斜的狄拉克锥结构为研究各向异性输运性质提供了新的研究途径。在部分工作中,我们主要研究制备了基于PtTe2材料低维结构的室温太赫兹探测器,通过设计蝶形天线耦合太赫兹辐射实现对0.12 THz波段的场强增强。由于各向异性的Ⅱ类狄拉克能带结构器件可在零偏置电压下直接产生光电流,探测器实现了高性能自供能探测,其响应率可达1.6A/W,通过外加100 m V的偏置电压增强到3.8 A/W。在二维异质结界面范德华力的作用下,基于PtTe2材料与石墨烯的异质结可实现包括快速电荷转移和增强太赫兹吸收等性能,这被证实是一种提高太赫兹探测性能的可行策略。结果表明,像PtTe2这样的拓扑半金属是在太赫兹波段实现高性能光探测系统的理想材料,这对无损成像、遥感和生物医学应用尤其有吸引力。2.在Ⅱ类狄拉克半金属材料PtSe2、Pd Te2中,由于其费米能级远离狄拉克点,我们提出了一种Pt金属元素掺杂Ir Te2材料的新手段来探索并优化其能带结构。通过原材料配比的变化,合成得到了具有不同掺杂浓度x的Ir1-xPtxTe2材料系列,以此为基础展开对照研究。结合第一性原理的理论分析和角分辨光电子能谱的实验验证,我们证明了Ir1-xPtxTe2材料在Pt掺杂的帮助下成为一种理想的Ⅱ类狄拉克半金属材料。由于元素电子数的不同,不同Pt掺杂浓度能对Ir1-xPtxTe2材料的费米能级起到调控作用。特别当Pt掺杂浓度达到x～0.3时,Ir1-xPtxTe2的费米能级恰好与狄拉克点相交,这克服了PtTe2、PtSe2材料家族狄拉克点与费米能级相距很远的不足。由于费米能级与Ⅱ类狄拉克点的相交,在金属-Ir1-xPtxTe2-金属器件结构在太赫兹辐射场的模拟中,Ir0.7Pt0.3Te2材料在体系中表现出最强的太赫兹光吸收,导致基于Ir0.7Pt0.3Te2材料太赫兹探测器在室温表现出强烈的光电导性,且在性能上有巨大的提升,室温下在0.12 THz波段响应率可达0.52 A/W,在0.3 THz波段的响应率为0.45 A/W,并具有快速的响应速度。得益于Dirac半金属的范德华异质结,Ir1-xPtxTe2材料与石墨烯器件同样表现出优越的热扰动噪声抑制能力。由于材料的区别,异质结各部分塞贝克系数之差与太赫兹光吸收能力的差异,Ir0.7Pt0.3Te2材料与石墨烯的异质结探测器表现出卓越的性能,其等效噪声功率达到24 p W·Hz-0.5。该探测器同样能在无偏置电压下工作,各项性能可以与最先进的探测器相媲美。本论文中我们围绕新型拓扑半金属材料在太赫兹探测领域的应用开展了两种新型Ⅱ类狄拉克半金属材料的研究,获得了基于Ⅱ类狄拉克半金属材料的高性能室温太赫兹探测器,探索了其探测机理,实现了具有竞争力的响应性能以及初步的成像应用,这些成果为探索和实现新型拓扑材料在室温太赫兹探测方面奠定了重要的研究基础,为狄拉克半金属材料的非平凡拓扑能带结构的研究提供了一条有效途径。
二、红外辐射热电探测器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、红外辐射热电探测器（论文提纲范文）
（1）红外焦平面阵列及星载红外成像系统的发展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 红外焦平面阵列的原理及分类 |
| 1.1 基本原理 |
| 1.2 分类及特点 |
| 1.2.1 热敏型与光敏型 |
| 1.2.2 制冷型与非制冷型 |
| 1.2.3 扫描型与凝视型 |
| 2 红外焦平面阵列的发展现状 |
| 2.1 制冷型红外焦平面阵列 |
| 2.1.1 HgCdTe制冷型红外焦平面阵列 |
| 2.1.2 InSb制冷型红外焦平面阵列 |
| 2.2 非制冷型红外焦平面阵列 |
| 2.2.1 VOx红外焦平面阵列 |
| 2.2.2 α-Si红外焦平面阵列 |
| 2.3 制冷型与非制冷型红外焦平面阵列对比 |
| 2.4 未来发展趋势预测 |
| 3 红外成像在航天遥感中的应用 |
| 3.1 环境探测 |
| 3.1.1 气象预报 |
| 3.1.2 资源遥感 |
| 3.2 成像侦察 |
| 3.3 导弹预警 |
| 4 总结 |
（3）碳纳米管薄膜制备及其光电探测应用进展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 碳纳米管与光电探测相关的性能 |
| 2 碳纳米管薄膜的制备 |
| 2.1 碳纳米管薄膜的干法制备 |
| 2.1.1 LB(Langmuir-Blodgett）膜法 |
| 2.1.2 抽膜法 |
| 2.1.3 化学气相沉积法（CVD) |
| 2.2 碳纳米管薄膜的湿法制备 |
| 2.2.1 旋涂法 |
| 2.2.2 浸涂法 |
| 2.2.3 电泳法 |
| 2.2.4 真空抽滤法 |
| 2.2.5 喷涂法 |
| 2.2.6 静电层层自组装技术 |
| 2.2.7 电化学沉积法 |
| 2.2.8 自组装法 |
| 3 碳纳米管薄膜光电器件 |
| 3.1 碳纳米管测辐射热计 |
| 3.2 碳纳米管光热电探测器 |
| 3.3 碳纳米管光电二极管 |
| 3.4 碳纳米管光电导器件 |
| 3.5 碳纳米管光电晶体管 |
| 4 结论 |
（4）基于相变材料复合光子结构的热辐射调控（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩写列表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题研究背景与意义 |
| 1.2 热辐射调控研究现状 |
| 1.2.1 基于微纳光子结构热辐射调控研究现状 |
| 1.2.2 动态热辐射调控研究现状 |
| 1.2.3 空间热辐射调控研究现状 |
| 1.2.4 动态空间协同热辐射调控研究现状 |
| 1.3 相变材料相态调控研究现状 |
| 1.3.1 电激励相态调控研究现状 |
| 1.3.2 光激励相态调控研究现状 |
| 1.4 本论文研究目的 |
| 1.5 本论文研究内容与创新点 |
| 2 热辐射调控研究方法 |
| 2.1 热辐射理论基础 |
| 2.2 热辐射调控研究计算方法 |
| 2.2.1 传输矩阵法(TMM) |
| 2.2.2 时域有限差分法(FDTD) |
| 2.2.3 有限元法(FEM) |
| 2.3 热辐射调控器件加工与表征 |
| 2.3.1 加工制备 |
| 2.3.2 形貌表征 |
| 2.3.3 吸收与辐射表征 |
| 2.4 用于热辐射空间调控的激光直写装置 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于相变材料VO_2热辐射调控 |
| 3.1 相变材料VO_2光学特性 |
| 3.2 基于相变材料VO_2热辐射器结构与加工 |
| 3.3 基于相变材料VO_2热辐射器红外特性 |
| 3.3.1 吸收与辐射特性 |
| 3.3.2 热辐射多级调控 |
| 3.3.3 热辐射空间调控 |
| 3.3.4 热辐射持久性测试 |
| 3.4 基于相变材料VO_2热辐射器物理机制研究 |
| 3.5 基于相变材料VO_2热辐射器红外目标仿真应用 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于相变材料GST热辐射调控 |
| 4.1 相变材料GST光学特性 |
| 4.2 基于相变材料GST热辐射器结构与加工 |
| 4.3 基于相变材料GST热辐射器光学特性 |
| 4.3.1 吸收与辐射特性 |
| 4.3.2 可重构热辐射调控 |
| 4.3.3 可见光散射特性调控 |
| 4.3.4 热辐射与可见光散射协同调控 |
| 4.4 基于相变材料GST热辐射器物理机制研究 |
| 4.5 基于相变材料GST热辐射器可见/红外双波段防伪应用 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间所取得的科研成果 |
（5）基于黑体辐射原理的热流传感器校准方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本课题的主要研究内容与章节安排 |
| 2 热流测量技术的基础知识 |
| 2.1 传热的基本方式及原理 |
| 2.1.1 导热 |
| 2.1.2 对流换热 |
| 2.1.3 热辐射 |
| 2.2 黑体辐射的基本定律 |
| 2.2.1 维恩位移定律 |
| 2.2.2 普朗克定律 |
| 2.2.3 斯蒂芬-玻尔兹曼定律 |
| 2.3 热流测量技术 |
| 2.3.1 基于半无限大体假设原理 |
| 2.3.2 热图测量热流技术原理 |
| 2.3.3 红外热图测量原理 |
| 2.4 热流计 |
| 2.5 Gardon计 |
| 2.5.1 Gardon计结构 |
| 2.5.2 工作原理 |
| 2.5.3 使用注意事项 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 辐射传热的角系数 |
| 3.1 角系数的定义及计算假定 |
| 3.2 角系数的性质 |
| 3.2.1 角系数的相对性 |
| 3.2.2 角系数的完整性 |
| 3.2.3 角系数的可加性 |
| 3.3 角系数的计算方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 热流测试系统校准方法 |
| 4.1 直接标定法 |
| 4.2 比较标定法 |
| 4.3 影响测量精度的因素 |
| 4.4 黑体辐射标定技术 |
| 4.4.1 黑体辐射校准技术原理 |
| 4.4.2 校准系统组成 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 热流传感器校准试验与数据分析 |
| 5.1 热流测试系统校准 |
| 5.1.1 校准试验 |
| 5.1.2 校准试验原理 |
| 5.1.3 校准系统组成 |
| 5.2 不同距离的校准特性研究 |
| 5.2.1 校准试验 |
| 5.2.2 校准试验结果及分析 |
| 5.3 腔内校准特性研究 |
| 5.3.1 校准实验 |
| 5.3.2 校准试验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）高吸收热导通MEMS热电堆红外探测器技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 红外技术 |
| 1.2.1 红外辐射 |
| 1.2.2 红外探测器 |
| 1.2.3 红外辐射及红外探测器在国民生产生活中的应用 |
| 1.3 热电堆红外探测器的研究意义 |
| 1.3.1 入侵检测 |
| 1.3.2 火焰探测 |
| 1.3.3 气体分析 |
| 1.4 MEMS热电堆红外探测器的研究方向及进展 |
| 1.5 本文主要研究内容和论文结构 |
| 1.5.1 本文主要研究内容 |
| 1.5.2 论文创新点 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 基于热导通结构的MEMS热电堆红外探测器设计 |
| 2.1 MEMS热电堆红外探测器机理研究 |
| 2.1.1 MEMS热电堆红外探测器工作原理 |
| 2.1.2 MEMS热电堆红外探测器性能指标 |
| 2.2 基于热导通结构MEMS热电堆红外探测器仿真与研究 |
| 2.2.1 MEMS热电堆红外探测器仿真与研究 |
| 2.2.2 基于热导通结构的MEMS热电堆红外探测器仿真与研究 |
| 2.3 基于热导通结构的MEMS热电堆红外探测器的关键工艺研究 |
| 2.3.1 重掺杂多晶硅的研究目的 |
| 2.3.2 重掺杂多晶硅热偶条的工艺制备过程 |
| 2.3.3 重掺杂多晶硅热偶条工艺结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于热导通结构的MEMS热电堆红外探测器流片 |
| 3.1 基于热导通结构的MEMS热电堆红外探测器工艺流程整合 |
| 3.2 版图设计 |
| 3.2.1 L-Edit软件及版图设计规则 |
| 3.2.2 基于热导通结构的MEMS热电堆红外探测器版图设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于热导通结构的MEMS热电堆红外探测器测试 |
| 4.1 探测器电学性能参数测试 |
| 4.1.1 探测器电学性能参数测试系统的搭建 |
| 4.1.2 探测器电学性能参数测试结果 |
| 4.2 探测器红外辐射响应特性测试 |
| 4.2.1 探测器红外辐射测试系统的搭建 |
| 4.2.2 探测器红外辐射特性测试 |
| 4.3 探测器响应时间的测量系统 |
| 4.3.1 基于激光的MEMS热电堆红外探测器响应时间的测量系统的搭建 |
| 4.3.2 探测器响应时间测试分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于纳米森林高吸收体的热导通-MEMS热电堆红外探测器 |
| 5.1 纳米森林 |
| 5.1.1 纳米森林加工工艺 |
| 5.1.2 纳米森林元素分析 |
| 5.2 纳米森林结构原位集成 |
| 5.2.1 纳米森林结构原位集成FDTD仿真 |
| 5.2.2 纳米森林结构原位集成工艺 |
| 5.2.3 原位集成纳米森林结构的MEMS热电堆探测器性能提升机理 |
| 5.3 原位集成纳米森林结构的MEMS热电堆探测器性能测试 |
| 5.3.1 基于黑体的VT曲线性能测试 |
| 5.3.2 基于激光器的定功率变波长性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）新型Mn-Co-Ni-O薄膜探测器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 红外辐射与探测技术 |
| 1.2 太赫兹波的性质及探测技术 |
| 1.3 非制冷型微测辐射热计发展现状 |
| 1.3.1 微测辐射热计在红外波段的研究状况 |
| 1.3.2 微测辐射热计在太赫兹波段的研究状况及瓶颈 |
| 1.4 超材料吸波器 |
| 1.5 Mn-Co-Ni-O薄膜材料及器件的研究进展 |
| 1.5.1 Mn-Co-Ni-O薄膜材料的研究 |
| 1.5.2 Mn-Co-Ni-O薄膜探测器研究进展 |
| 1.6 本文的研究内容和意义 |
| 第2章 Mn-Co-Ni-O薄膜及器件的制备、表征和研究方法 |
| 2.1 Mn-Co-Ni-O薄膜材料的制备方法 |
| 2.2 Mn-Co-Ni-O薄膜的研究方法 |
| 2.3 器件性能表征系统 |
| 2.3.1 黑体测试系统 |
| 2.3.2 太赫兹/毫米波响应测试系统 |
| 2.4 评价器件性能的指标 |
| 2.4.1 响应率 |
| 2.4.2 噪声等效功率 |
| 2.4.3 探测率 |
| 2.4.4 响应速度 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于硅介质结构的红外增强型探测器 |
| 3.1 导模共振 |
| 3.2 器件的仿真 |
| 3.2.1 传统薄膜型器件 |
| 3.2.2 基于硅介质结构的薄型探测器 |
| 3.2.3 基于硅介质结构的厚型探测器 |
| 3.3 器件的制备 |
| 3.4 器件的测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于矩形金属孔阵列的偏振型太赫兹探测器 |
| 4.1 太赫兹的场增强现象 |
| 4.2 矩形金属孔的结构与特性研究 |
| 4.2.1 矩形金属孔结构设计 |
| 4.2.2 矩形金属孔的几何尺寸对MCNO吸收曲线的影响 |
| 4.2.3 材料参数对MCNO吸收曲线的影响 |
| 4.3 器件的制备 |
| 4.4 器件的性能测试 |
| 4.4.1 器件的响应 |
| 4.4.2 器件的频率选择性 |
| 4.4.3 器件的偏振 |
| 4.4.4 器件的时间常数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于天线耦合的光栅型毫米波探测器 |
| 5.1 天线概述 |
| 5.2 基于偶极子天线的毫米波器件仿真与研究 |
| 5.3 基于天线耦合的光栅型器件仿真 |
| 5.3.1 光栅型器件 |
| 5.3.2 基于天线耦合的光栅型器件 |
| 5.4 器件的制备 |
| 5.5 器件的测试 |
| 5.5.1 器件的响应 |
| 5.5.2 器件的偏振特性 |
| 5.5.3 器件的时间常数 |
| 5.5.4 毫米波定量探测的特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间发表学术论文与研究成果 |
（8）新型低维窄禁带半导体制备及其光电功能器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 红外探测器 |
| 1.1.1 光子型探测器 |
| 1.1.2 光热型探测器 |
| 1.1.3 红外探测器的发展史和发展现状 |
| 1.1.4 红外探测器的发展趋势 |
| 1.2 低维材料 |
| 1.2.1 零维材料及其光电探测器 |
| 1.2.2 一维材料及其光电探测器 |
| 1.2.3 二维材料及其光电探测器 |
| 1.3 基于低维材料的新型光电探测器 |
| 1.4 本论文的研究意义和主要内容 |
| 第2章 PtSe_2薄膜的大面积制备与器件研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 PtSe_2 薄膜的制备 |
| 2.3 PtSe_2 薄膜的表征 |
| 2.3.1 PtSe_2薄膜的Raman光谱表征 |
| 2.3.2 PtSe_2薄膜的XRD和 XPS表征 |
| 2.3.3 PtSe_2 薄膜的TEM表征 |
| 2.4 PtSe_2 薄膜的电学特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 低维窄禁带半导体与金属的接触研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 低维Te单晶的制备 |
| 3.3 低维Te单晶的表征 |
| 3.4 Pd与Te形成的合金化接触 |
| 3.5 End-bonded接触型Te器件的电学性能与光电性能 |
| 3.6 Sc与Te形成的阻变型接触 |
| 3.7 阻变接触型Te器件的电学性能 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 基于低维窄禁带半导体的多功能光电探测器 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 VO_2/MoTe_2异质结器件的制备和表征 |
| 4.2.1 VO2 的制备与表征 |
| 4.2.2 VO_2/MoTe_2异质结器件的制备 |
| 4.2.3 VO_2/MoTe_2异质结器件的电学特性 |
| 4.3 VO_2/MoTe_2异质结器件的光电性能 |
| 4.3.1 p-n结型探测模式 |
| 4.3.2 测辐射热计工作模式 |
| 4.3.3 肖特基结探测模式 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）锗基阻挡杂质带红外探测器及其光电性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 红外天文学 |
| 1.2 红外天文探测技术 |
| 1.2.1 红外天文探测器 |
| 1.2.2 红外天文探测平台 |
| 1.3 阻挡杂质带探测器 |
| 1.3.1 电场分布 |
| 1.3.2 光电流信号 |
| 1.3.3 优势与不足 |
| 1.4 本论文研究目的和主要内容 |
| 第二章 BIB探测器的制备与测试方法 |
| 2.1 制备方法 |
| 2.1.1 外延生长方法 |
| 2.1.2 近表面加工方法 |
| 2.1.3 表面键合方法 |
| 2.2 近表面加工技术 |
| 2.2.1 离子注入 |
| 2.2.2 紫外光刻 |
| 2.2.3 薄膜淀积 |
| 2.3 器件测试 |
| 2.3.1 暗电流测试 |
| 2.3.2 黑体响应测试 |
| 2.3.3 光谱响应测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Ge:B BIB探测器的光电性能 |
| 3.1 器件参数 |
| 3.2 性能参数 |
| 3.2.1 暗电流 |
| 3.2.2 响应率 |
| 3.2.3 探测率 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 低温黑体系统和增益工作模式 |
| 4.1 低温黑体系统 |
| 4.2 增益工作模式 |
| 4.2.1 器件暗电流 |
| 4.2.2 增益模式的发现 |
| 4.2.3 微弱信号的探测 |
| 4.2.4 低温黑体系统的验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 BIB探测器中的界面势垒 |
| 5.1 界面势垒产生的原因 |
| 5.2 器件参数 |
| 5.3 界面势垒的影响 |
| 5.3.1 界面势垒对暗电流的影响 |
| 5.3.2 界面势垒对光电流的影响 |
| 5.3.3 界面势垒对光谱响应的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 新型MBIB结构探测器 |
| 6.1 MBIB结构提出 |
| 6.2 MBIB器件研制 |
| 6.2.1 器件参数 |
| 6.2.2 器件性能 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）基于第二类狄拉克半金属的太赫兹探测器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 太赫兹背景介绍 |
| 1.1.1 太赫兹辐射特点 |
| 1.1.2 太赫兹技术的典型应用 |
| 1.2 太赫兹辐射源 |
| 1.2.1 气体介质太赫兹辐射源 |
| 1.2.2 固体介质太赫兹辐射源 |
| 1.2.3 液体介质太赫兹辐射源 |
| 1.3 太赫兹探测机理及探测器 |
| 1.3.1 太赫兹探测机理 |
| 1.3.2 太赫兹探测器 |
| 1.4 本文主要工作与章节安排 |
| 第2章 太赫兹探测器的研究基础 |
| 2.1 时域有限差分法 |
| 2.2 基于二维材料的光电探测器 |
| 2.2.1 二维材料的制备 |
| 2.2.2 二维范德华异质结样品的制备 |
| 2.2.3 器件的制备 |
| 2.3 器件表征 |
| 2.4 光电探测器的性能指标 |
| 2.4.1 响应率 |
| 2.4.2 响应时间 |
| 2.4.3 噪声等效功率 |
| 2.4.4 线性度 |
| 2.5 拓扑半金属 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于PtTe_2的室温太赫兹探测器 |
| 3.1 材料研究背景 |
| 3.2 PtTe_2材料的准备及表征 |
| 3.2.1 单晶制备 |
| 3.2.2 材料表征 |
| 3.3 PtTe_2及其异质结器件电学和光电测试 |
| 3.3.1 PtTe_2及其异质结器件电学性能测试 |
| 3.3.2 PtTe_2及其异质结器件光电性能测试 |
| 3.4 器件成像演示 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于Ir_(1-x)Pt_xTe_2的太赫兹探测器及其原理研究 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 Ir_(1-x)Pt_xTe_2材料的生长及表征 |
| 4.2.1 晶体的生长 |
| 4.2.2 材料的表征及计算 |
| 4.3 基于Ir_(1-x)Pt_xTe_2材料器件性能测试 |
| 4.3.1 器件的太赫兹表征 |
| 4.3.2 Pt元素的掺杂作用 |
| 4.3.3 Ir_(0.7)Pt_(0.3)Te_2在0.3 THz下的表征 |
| 4.4 Ir_(1-x)Pt_xTe_2和石墨烯异质结器件 |
| 4.4.1 Ir_(1-x)Pt_xTe_2器件与异质结器件的比较 |
| 4.5 探测器的扫描成像 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、红外辐射热电探测器（论文参考文献）
- [1]红外焦平面阵列及星载红外成像系统的发展[J]. 刘炜,牛誉霏,肖龙龙,王煜博. 红外, 2021(11)
- [2]面向硅基光电子混合集成的二维材料探测器[J]. 胡思奇,田睿娟,甘雪涛. 中国光学, 2021(05)
- [3]碳纳米管薄膜制备及其光电探测应用进展[J]. 杨露寒,张家振,徐煌,周洁,邱汉迅,陈刚. 红外与毫米波学报, 2021(04)
- [4]基于相变材料复合光子结构的热辐射调控[D]. 徐梓铨. 浙江大学, 2021(01)
- [5]基于黑体辐射原理的热流传感器校准方法研究[D]. 李璐. 中北大学, 2021(09)
- [6]高吸收热导通MEMS热电堆红外探测器技术研究[D]. 张琛琛. 中北大学, 2021(09)
- [7]新型Mn-Co-Ni-O薄膜探测器的研究[D]. 胡涛. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [8]新型低维窄禁带半导体制备及其光电功能器件研究[D]. 蒋伟. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [9]锗基阻挡杂质带红外探测器及其光电性质研究[D]. 潘昌翊. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [10]基于第二类狄拉克半金属的太赫兹探测器件研究[D]. 徐煌. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)