量子阱红外探测器光谱响应测试系统研究
量子阱红外探测器(Quantum Well Infrared Photodetector，QWIP)是薄膜生长技术和微电子学相结合的一种新型红外探测器件，在国防、工业、医疗等领域具有非常广阔的应用前景。在红外测试中，光谱响应特性是选择一个红外探测器的重要依据，它决定着光电探测器的应用范围和灵敏度。本文结合国家重点科研项目，研制了一种新的测量红外探测器光谱响应度的装置，它在实验室原有的傅里叶变换红外光谱仪的基础上，结合计算机硬件技术和LabVIEW软件平台，实现了对QWIP性能参数的测量。论文主要完成如下工作：
首先，在分析QWIP工作机理及其性能参数的基础上，研究了红外探测器积分响应度和光谱响应度的测试方法，结合黑体辐射测量原理与傅里叶变换红外光谱法，提出了红外探测器性能参数测试方案，可以实现对QWIP重要性能参数的测试。
其次，确立了测试系统的整体思路，完成了测试系统的硬件设计和调试。设计了配套的测试软件，通过网口实现数字示波器与计算机之间的同步采集，利用RS232串口完成了傅里叶变换红外光谱仪与计算机的通信，以LABVIEW8.0为软件开发平台，遥控测量仪器，实现红外探测器性能参数的自动测试。
然后，在室温制冷条件下，对两种QWIP不同偏压下的暗电流特性、伏安特性以及积分响应度进行了测试，给出了不同偏压下的QWIP器件输出阻抗与工作温度之间的关系曲线。利用改进的红外光谱响应测试系统，通过对热释电红外探测器的光谱响应进行测试，得到了光源的光谱特性，并验证了整个测试系统方案的可行性。最终对QWIP的光谱响应度进行了测试，获得了被测器件的光谱响应曲线。测量结果表明：测试系统的光谱范围为2.5～18μm，被测器件的峰值波长在8.51μm附近，峰值探测率达到0.046A/W。
最后，对全文的工作进行总结，并对整个测试方案进行了展望。
量子阱红外探测器;光谱响应;积分响应;傅里叶变换红外光谱仪;黑体辐射源
西安工业大学
硕士
测试计量技术及仪器
高爱华
2011
中文
TN215;TB383
79
2011-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）