本书从量子点红外探测器的应用背景、发展现状以及探测器相关基础理论入手，着重研究了量子点红外探测器在无光照情况下和有光照情况下的特性表征、评估问题，系统地分析了垂直入射模式和斜入射模式对量子点红外探测器性能的影响，给出了探测器的常见仿真设计方法。本书遵从量子点红外探测器的实际探测机理及满足的科学规律，将探测器微观载流子运动行为和探测器宏观性能参数有效结合，对量子点红外探测器的暗电流、噪声、增益、光电流、响应率、探测率等参数的评估问题有独特的见解，具有科学性、学术性、专业性和创造性。
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目录
前言
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
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