[發明專利]優化阻擋雜質帶探測器噪聲的方法、系統及介質

有效

• 申請號: 202010215108.8
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111428364B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 王曉東;陳雨璐;王兵兵;張傳勝;童武林;胡永山;于春蕾;張皓星;劉文輝
• 申請（專利權）人: 上海微波技術研究所（中國電子科技集團公司第五十研究所）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10;G06F119/10
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種優化阻擋雜質帶探測器噪聲的方法，其特征在于，包括：

步驟1：構建阻擋雜質帶探測器的結構模型；

步驟2：根據結構模型構建的物理模型；

步驟3：制作阻擋雜質帶材料樣品，并提取材料樣品的物理參數輸入物理模型，完成阻擋雜質帶探測器數值模型的構建；

步驟4：根據數值模型選取探測器工作的固定溫度T₁和固定阻擋層厚度h₁，由數值模擬得到當工作溫度T_O＝T₁且阻擋層厚度h_B＝h₁時探測器的暗電流特性曲線，其中，所述暗電流為無太赫茲輻照時通過探測器的電流，所述暗電流特性曲線為探測器暗電流I_D隨工作偏U_O變化的曲線；

步驟5：在不同數值的固定阻擋層厚度h₁下，分別改變工作溫度T_O，得到不同固定阻擋層厚度h₁下，不同工作溫度T_O對應的探測器暗電流特性曲線；

步驟6：根據載荷的觀測模式選取探測器的工作偏壓U_O為固定偏壓U₁，根據探測器暗電流特性曲線，提取當工作偏壓U_O＝U₁時，不同阻擋層厚度h_B對應的暗電流I_D隨工作溫度T_O變化曲線；

步驟7：根據制冷機的效率、功率及重量選取探測器的工作溫度T_O為固定溫度T₂，根據當工作偏壓U_O＝U₁時，不同阻擋層厚度h_B對應的暗電流I_D隨工作溫度T_O變化曲線，提取當工作溫度T_O＝T₂且工作偏壓U_O＝U₁時，探測器暗電流I_D隨阻擋層厚度h_B變化的曲線，根據噪聲頻譜密度N_SD與暗電流I_D的對應關系得到當工作溫度T_O＝T₂且工作偏壓U_O＝U₁時，探測器噪聲頻譜密度N_SD隨阻擋層厚度h_B變化的曲線，得到擬合工作溫度T₂且工作偏壓U₁下探測器噪聲頻譜密度N_SD隨阻擋層厚度h_B變化的曲線的函數式N_SD(h_B)；

步驟8：根據函數式N_SD(h_B)反推得到函數式h_B(N_SD)，根據函數式h_B(N_SD)及噪聲頻譜密度N_SD提取出定制阻擋層厚度h_B；

步驟9：采用與阻擋雜質帶材料樣品相同的材料體系和工藝條件在高導襯底上依次生長吸收層和阻擋層，其中阻擋層厚度為定制阻擋層厚度h_B，采用微納工藝完成阻擋雜質帶探測器制備。

2.根據權利要求1所述的優化阻擋雜質帶探測器噪聲的方法，其特征在于，所述步驟1包括：

步驟1.1：在高導襯底上依次形成吸收層、阻擋層、電極層和鈍化層；

步驟1.2：在電極層上形成正電極，在高導襯底上形成負電極。

3.根據權利要求1所述的優化阻擋雜質帶探測器噪聲的方法，其特征在于，所述步驟2包括：聯立泊松方程、電子與空穴的連續性方程、電子與空穴的電流密度方程，以及將載流子復合率及光生載流子產生率通過產生復合項加入到連續性方程中，其中所述載流子復合項包括SRH復合、輻射復合和俄歇復合，根據載流子的低溫凍析效應、勢壘隧穿效應以及速度飽和效應，用有限元方法離散化聯立迭代求解。