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第1章 绪论1

1.1 红外探测器的研究背景及意义1

1.2 红外探测器的发展历程7

1.3 量子点红外探测器性能评估的研究现状12

1.3.1 无光照情况下探测器的特性13

1.3.2 光照情况下探测器的特性14

1.3.3 入射模式对探测器特性的影响15

1.4 本书的基本内容及结构17

1.4.1 基本内容17

1.4.2 章节安排19

1.5 本章小结20

参考文献21

第2章 量子点红外探测器的基本理论29

2.1 红外辐射理论29

2.1.1 黑体辐射定律31

2.1.2 斯特藩定律32

2.1.3 维恩位移定律33

2.2 量子点红外探测器的结构与机理34

2.2.1 量子点纳米材料34

2.2.2 量子点红外探测器36

2.3 量子点红外探测器的制备材料与方法39

2.3.1 分子束外延生长术39

2.3.2 金属有机物化学气相沉积法40

2.3.3 化学溶胶-凝胶法40

2.4 量子点红外探测器的特性参数40

2.5 本章小结43

参考文献43

第3章 量子点红外探测器的暗电流模型45

3.1 暗电流模型的背景及意义45

3.2 暗电流模型46

3.2.1 暗电流基础模型46

3.2.2 基于电子漂移速度的改进模型50

3.2.3 基于Monte Carlo统计法的改进模型60

3.3 零偏压下探测器电阻面积乘积R0A特性64

3.4 本章小结67

参考文献67

第4章 量子点红外探测器的噪声特性70

4.1 噪声概述70

4.2 增益特性72

4.2.1 类球形势探测器增益特性73

4.2.2 类透镜势探测器增益特性77

4.3 噪声特性81

4.3.1 类球形势探测器噪声模型81

4.3.2 类透镜势探测器噪声模型83

4.4 本章小结88

参考文献88

第5章 量子点红外探测器的性能模型91

5.1 性能模型的背景及意义91

5.2 基于电子激发的性能模型92

5.2.1 性能模型的基本假设92

5.2.2 性能模型93

5.2.3 性能模型的结果分析98

5.3 基于连续势能分布的性能模型109

5.3.1 基础性能模型109

5.3.2 基于偏置电压对增益影响的改进模型126

5.3.3 基于入射光高斯特性的改进模型131

5.3.4 基于电子漂移速度的改进模型135

5.3.5 基于量子点周围势垒的改进模型144

5.4 本章小结150

参考文献150

第6章 不同入射模式下的探测器特性154

6.1 背景及意义154

6.2 垂直入射模式下的探测器特性分析155

6.2.1 基本原理155

6.2.2 物理模型156

6.2.3 仿真结果分析158

6.3 不同入射模式下的探测器特性比较163

6.3.1 暗电流特性163

6.3.2 光照情况下探测器的特性165

6.4 量子点红外探测器特性优势分析169

6.4.1 垂直入射模式下的特性比较169

6.4.2 低暗电流171

6.4.3 长载流子寿命172

6.4.4 高探测率172

6.5 本章小结172

参考文献173

第7章 量子点红外探测器的仿真与设计176

7.1 常用的仿真软件介绍176

7.1.1 基于Comsol Multiphysics的仿真与设计176

7.1.2 基于FDTD Soulations的仿真与设计178

7.1.3 基于CST Microwave Studio的仿真与设计180

7.2 量子点红外探测器的设计实例182

7.2.1 量子点红外探测器的设计182

7.2.2 量子点红外探测器的优化184

7.3 本章小结194

参考文献194