Development of next generation far-infrared detector

下一代远红外探测器的研制

• 批准号: 20244016
• 负责人: WADA Takehiko
• 金额: $ 16.22万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20244016/
• 关键词: 赤外線天文学; 分子線エピタキシー; 表面活性化常温接合; 赤外線検出器; 表面活性常温接合; 光赤外線天文学; 光学赤外線天文学; MBE; 結晶成長

We have developed germanium BIB detector for future mid- and far-infrared astronomical missions. In order to obtain clear interface between blocking and IR active layers, we have tested two new methods, surface activated bonding (SAB) and molecular beam epitaxial (MBE) crystal growth. We have fabricated a germanium BIB detector with SAB technique bonding a pure wafer (carrier concentration <8x10^12/cc) and a highly doped wafer (Ga 10^16/cc) and found that that device had a typical I-V characteristic for BIB detector, extended cut-off wavelength, and reduction of dark current. We have also achieved a high-purity germanium crystal growth on a high doped wafer with MBE technique that have a carrier concentration low enough for a blocking layer in BIB detector (5x10^14/cc).

我们已经为未来的中红外和远红外天文任务开发了锗BIB探测器。为了在阻挡层和红外有源层之间获得清晰的界面，我们测试了两种新的方法，表面活化键合（SAB）和分子束外延（MBE）晶体生长。我们用SAB技术将纯晶片（载流子浓度<8 × 10 ~（12）/cc）和高掺杂晶片（Ga 10 ~（16）/cc）键合在一起，制作了一个锗BIB探测器，发现该器件具有典型的BIB探测器的I-V特性，延长了截止波长，降低了暗电流。我们还利用MBE技术在高掺杂晶片上实现了高纯度锗晶体的生长，其具有足够低的载流子浓度以用于BIB检测器中的阻挡层（5x10^14/cc）。

项目成果

遠赤外線Ge:Ga接合素子の光感度特性の評価

远红外Ge:Ga结器件光敏特性评价

• 发表时间: 2009
• 作者: 狩野良子;和田武彦;他
• 通讯作者: 他

Electrical and Photoconductive Properties at 2 K of Germanium p+ -i Junction Device Fabricated by Surface-Activated Wafer Bonding

表面活化晶圆键合制造的锗 p -i 结器件在 2 K 下的电学和光电导性能

• 发表时间: 2011
• 期刊: JJAP (掲載決定)
• 作者: Hidehiro Kaneda;Takehiko Wada;Shinki Oyabu;Ryoko Kano;Yuichi Kiriyama;Yasuki Hattori;Toyoaki Suzuki Kensuke Ide;Masahiro Kato;Kentaroh Watanabe
• 通讯作者: Kentaroh Watanabe

高感度遠赤外線カメラへの応用を目指した極低温CMOS回路の開発

高灵敏度远红外相机低温CMOS电路的开发

• 发表时间: 2010
• 作者: 永田洋久;和田武彦;池田博一;新井康夫;大野守史
• 通讯作者: 大野守史

常温ウェハ接合によるGep+-i接合素子の遠赤外線感度特性の評価

通过室温晶圆键合评估Gep+-i键合器件的远红外灵敏度特性

• 发表时间: 2011
• 作者: 桐山雄一;他
• 通讯作者: 他

常温ウェハ接合によるGep+-i接合素子の運赤外線感度特性の評価

通过室温晶圆键合评估 Gep+-i 键合器件的红外灵敏度特性

• 发表时间: 2011
• 作者: 桐山雄一;他
• 通讯作者: 他