主要內容
短波紅外探測廣泛應用於航天遙感、微光夜視、醫療診斷、農業工業、安全監控等領域。基於 III- V 族 InP/InGaAs 材料體系短波紅外 InGaAs 探測器，具高探測率、高均勻性、高穩定性等特點，是發展小型化、低功耗和高可靠性短波紅外光電系統的理想選擇之一。我國自主研製的短波紅外 InGaAs 焦平面探測器已經進入了航天工程應用中，至今在軌穩定運行兩年多，在對地觀測、氣象預報中發揮了重要作用。文中綜述了十餘年來，中國科學院上海技術物理研究所短波紅外 InGaAs 焦平面探測器研究進展，內容包括：常規波長 0.9～1.7 μm 近紅外 InGaAs 焦平面探測器；延伸波長短波紅外 InGaAs 焦平面探測器以及InGaAs 新結構探測器探索研究。
圖1 中國科學院上海技術物理研究所 1.7 μm 近紅外 InGaAs 焦平面探測器組件及成像圖片
研究進展
文中介紹了中國科學院上海技術物理研究所在短波紅外 InGaAs 探測器方面的研究進展，解決了大面積材料均勻性、器件量子效率、暗電流以及噪聲等多項關鍵技術，推進了該類焦平面向高性能、系列化方向發展及其在航天工程中的應用。在常規波長(0.9～1.7 μm)InGaAs 焦平面方面，焦平面規格達到 1 280×1 024 元，室溫暗電流密度優於 5 nA/cm^2，室溫峰值探測率優於 5×10^12 cm·Hz^(1/2)/W。
在延伸波長(1.0～2.5 μm)InGaAs 探測器方面，規模達到 1 024×512 元 ， 暗電流密度優於 10 nA/cm^2 和 峰值探測率優於 5×10^11 cm·Hz^(1/2)/W@200 K。在新型多功能 InGaAs 探測器方面，發展了微納結構集成的寬譜段響應的 InGaAs 探測器和片上集成亞波長金屬光柵的 InGaAs 偏振探測器，消光比優於 20:1，並進行了演示成像。
作者簡介
李雪(1976-)，女 ，研究員 ，博士生導師 ，主要從事紅外探測器方面的研究 。
龔海梅(1965-)，男 ，研究員 ，博士生導師 ，傳感技術聯合國家重點實驗室副主任，主要從事航天紅外傳感器、紫外焦平面等新型探測組件及其抗輻射機理與可靠性技術方面研究。國家973計劃項目首席科學家，歷年來獲省部級科技獎勵12項，其中國家自然科學和科技進步二等獎各1項。培養碩士、博士研究生50餘名，發表學術論文百餘篇，申請和獲得國家專利50多項。
引用格式
Li Xue, Shao Xiumei, Li Tao, Cheng Jifeng, Huang Zhangcheng, Huang Songlei, Yang bo, Gu Yi, Ma Yingjie, Gong Haimei, Fang Jiaxiong. Developments of short-wave infrared InGaAs focal plane detectors[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(1): 010300. doi: 10.3788/IRLA202049.0103006