InP_InGaAs_InP红外光电阴极时间响应特性的模拟研究.pdf

第42卷第l2期 红外与激光工程 2013年 l2月 Vo1．42NO．12 InfraredandLaserEngineering D ec．2013 lnP／InGaAs／InP红外光 电阴极时间响应特性的模拟研究 孙巧霞 ，徐向晏 ，安迎波 ，曹希斌 ，刘虎林 1，田进寿 ，董改云 ，郭 晖。，李燕红 (1．中国科学院西安光学精密机械研究所 ，陕西 西安 710119； 2．微光夜视技术重点实验室．陕西 西安 710059) 摘 要 ：文中理论研究 了InP／In。 ao47As／InP异质结透射式红外光 电阴极的时间响应特性，光谱响应 范围1．0～1．7Ixm。在场助偏压的作用下，模拟计算 了光激发的电子在 阴极 内部的传输特性。模拟计算 表明，光电阴极的响应速度随场助偏压的增大而加快；随光吸收层厚度 的增大而减慢 ；随光吸收层掺 杂浓度的增大，光电阴极的响应速度变慢。发射层厚度及掺杂浓度的增大都会使得 阴极的响应时间 加长。经过对阴极结构参数和掺杂浓度的优化，得到在吸收层和发射层厚度分别为2Ixm、0．5Ixm，掺 杂浓度分别为 1．5×10坫cm-3、1．OxlOMcm-3时，在适 当场助偏压下光电阴极的响应时间可优于 100ps。 关键词 ：红外光电阴极； InP／Ino ao47As／InP； 时间响应特性 中图分类号 ：TN2l5 文献标志码 ：A 文章编号 ：1007—2276(2013)12—3163—05 Numericalstudyon timeresponsecharacteristicsof InP／InGaAs／InP infraredphotocathode SunQiaoxia，XuXiangyan，AnYingbo，CaoXibin，LiuHulin，TianJinshou，DongGmyun， GuoHui。，LiYanhong (1．xianInstituteofOpticsandPrecisionMechanicsofCAS，Xiall710119，China； 2．ScienceandTechnologyonLow—Light—LeverNightVisionLaboratory，Xina 710059，China) Abstract：ThetimeresponsecharacterisiticsofInP／Ino53Gao47As／InPheterojunctioninfraredphotocathode wasstudyed inthispaper，suchphotocathodeworkedattransmissionmodewith awidespectralresponse range from 1．0一1．7p,m ．Under certain field-assisted bias voltage．hte transmission characteristics of photo—excited electronsinsidehtephococathodeweresimulated．Theresultsshow thattheresponsespeed ofhtephotocathoderaeacceleratedwiththeincreasingofhtefield-assistedbiasvoltage．W hileP—-InGaAs photo—absorbing layerishtickened，theresponsespeed getsslow．Theresponsespeedalsogetsslow when increasing the doping concentration ofInGaAsphoto—absorbing layer．W hen increasing hte t