【摘 要】
：
光电探测器作为将光信号转化为电信号的载体,在军事领域和民用领域均有广泛的应用。当前,面对复杂环境条件下苛刻的探测需求,传统单一波段的光电探测器已无法胜任。而跨波段、宽光谱的光电探测器的研发受到了广泛关注。如何能在复杂环境中高效获取准确的图像信息变得尤为重要,由此双波段或多波段融合的光电探测系统应运而生。但是目前研发的双波段或多波段探测系统通常是采用两套甚至多套独立的探测系统组装而成,此类系统的制作
论文部分内容阅读
光电探测器作为将光信号转化为电信号的载体,在军事领域和民用领域均有广泛的应用。当前,面对复杂环境条件下苛刻的探测需求,传统单一波段的光电探测器已无法胜任。而跨波段、宽光谱的光电探测器的研发受到了广泛关注。如何能在复杂环境中高效获取准确的图像信息变得尤为重要,由此双波段或多波段融合的光电探测系统应运而生。但是目前研发的双波段或多波段探测系统通常是采用两套甚至多套独立的探测系统组装而成,此类系统的制作成本高,而且体积过大,与现在探测系统高度集成化、微型化和轻量化的思路相违背。因此,如何通过单一探测器采集和判别双波段或者多波段信息,从而实现室温条件下宽光谱探测是解决上述问题的关键。鉴于此,本文提出了一种制备宽光谱探测器的方法,通过在PbI2薄膜表面原位生长PbS层构筑异质结,并将石墨烯与PbI2/PbS异质结相结合,融合多材料性能优势,实现了可见-近红外的宽光谱响应,该研究为制备全天时宽光谱响应的阵列光电探测器提供了一种极具应用潜力的思路与方法。具体研究内容如下:（1）本文采用旋涂工艺制备了PbI2薄膜。研究和分析了混合溶剂比例、溶液浓度、放置时间、基底材料种类等工艺参数对PbI2薄膜质量的影响,通过表征分析表明,在转速6000r/min,时间30s的旋涂工艺下,溶液浓度为1.75mol/L,二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基亚砜（DMSO）配比为9:1的PbI2溶液可以在钙钠玻璃表面形成平整、厚度均一的PbI2薄膜。在此基础上,研究了PbI2薄膜器件的光电特性,发现在450nm波段下,偏压为30V时,PbI2薄膜器件的响应度2400μA/W,比探测率1.8×1010 Jones,上升和下降时间分别为0.69s和0.80s。（2）通过原位化学置换反应在PbI2薄膜上生长PbS,成功制备出PbI2/PbS异质结。结合扫描电子显微镜（SEM）对生成物截面的观察,研究了PbS层的原位生长时间对PbS层厚度的影响。通过拉曼光谱（Raman）和X射线衍射谱（XRD）测试,验证了PbI2/PbS异质结的物相,并讨论和分析了PbI2/PbS异质结的生长机理。吸收光谱测试结果表明,当生长时间为20s时,PbI2/PbS异质结具有最佳的光吸收特性。光电特性测试结果表明,PbI2/PbS异质结器件在可见光及近红外波段均有响应,在450nm波段下,偏压为30V时,PbI2/PbS异质结光电探测器的响应度750m A/W,比探测率1.4×1011Jones上升和下降时间分别0.40s和0.42s。相比于PbI2薄膜光电器件,响应率提升了300倍,比探测率提升了7.8倍,响应时间减少了42%。在980nm波段下,偏压为30V时,PbI2/PbS异质结光电探测器的响应率1.36m A/W,比探测率1.8×10~8Jones。上升和下降时间分别0.25s和0.45s。（3）制备了PbI2/PbS/石墨烯异质结,光电特性测试结果表明,PbI2/PbS/石墨烯异质结的光谱吸收范围与PbI2/PbS异质结一致,光子吸收率略高于PbI2/PbS异质结。值得意的是PbI2/PbS/石墨烯异质结器件出现了光谱自适应分辨探测现象,即在400nm-515nm波段下,出现了负光电导效应,而在515nm-1100nm波段下恢复到正光电导效应。在3V偏压下,入射光波长为450nm时,器件的响应率为-1.2A/W,响应时间为13.2s,恢复时间为17.7s。在相同偏压下,入射光波长为980nm时,器件的响应率为0.38m A/W,比探测率为3.5×10~6Jones,器件的上升时间为0.25s,下降时间为0.40s。
其他文献
我国黄土高原属于典型的雨养地区,降水较少且年际间分布不均,亟需寻找有效的栽培措施保障旱地小麦稳产高产。地膜覆盖和秸秆覆盖可以有效蓄积自然降水,减少土壤水分无效蒸发,提高作物产量,促进作物吸氮量,但不同覆盖方式在不同降水年型下产量和氮素利用缺少长期研究。因此,本研究在典型的旱作农业区陕西省永寿县进行长期定位试验,设置无氮对照（CK）、常规播种（NM）、垄覆沟播（RM+FS）、全膜穴播（PM）和秸秆覆
乙型脑炎病毒（Japanese encephalitis virus,JEV）属于黄病毒科黄病毒属成员,通过被感染的蚊子叮咬侵入中枢神经系统进而引起脑部炎症和神经损伤,是一种危害严重的人兽共患虫媒性传染病病原。NS3蛋白是JEV的非结构蛋白之一,在病毒的翻译和复制过程中发挥重要作用。病毒蛋白与宿主因子的相互作用是病毒感染过程中的关键步骤,在病毒RNA复制、翻译、转录后修饰等方面起着重要作用,有助于
随着遥感成像技术的跨越式发展,光学图像与SAR成像已成为对地观测系统的重要手段。由于两者成像特性具有高度互补性,因此,不管是在军事还是民用领域都发挥了重要作用。为了有效整合两者互补信息,需将同一场景的多幅异源图像进行配准和融合,然而受制于两者图像传感器成像机制差异,导致获取的图像存在多种差异,因此,如何实现高精度稳定配准以及如何实现高质量融合成为当下研究的重点。本文分析了现有的异源图像配准与融合算
目前,成像系统的分辨率受到感光元件的像素数目的影响,而在近红外、太赫兹以及紫外等特殊波段,对应的面阵探测器成本远高于单像素探测器,甚至在部分波段仍未研制出对应的阵列探测器。为实现特殊波段低成本、高分辨率的成像,用发展较为完备的单像素探测器替代面阵探测器实现成像。这种单像素成像方式基于逐点扫描技术,仅需要单像素探测器获取回波光信号,建立扫描点三维坐标和光强信息的对应关系,实现重构成像,分辨率不受面阵
负压舱能够保持舱内负压和新鲜空气流通,并将舱内空气处理后排出,是针对空气传播类传染疾病或生化战争的关键设备。移动式负压舱主要用于转运传染病人或沾染生化战剂的伤员,因此,面临更加复杂的工作环境,气压和温湿度变化、设备摩擦等因素影响,要求负压舱控制系统具有更好控制性能。负压舱控制系统面临两个挑战:一方面针对负压舱压力控制机理模型未见报道,另一方面,采用比例积分微分（Proportional Integ
无人驾驶飞行器,一般简称为无人机,是一种由操作员通过自主操控机载工作站控制的飞行设备。目前无人机已被广泛应用于搜寻与救助、安全和监控以及军事通讯任务等领域,为人类社会生活提供了巨大便利。然而由于无人机的普及以及管控规范的不完善,也出现了一系列危害公共安全和个人隐私的安保问题。因此,反无人机技术的研究成为规范无人机操控的关键,实时准确的检测和跟踪视频中无人机目标就显得尤为重要。本文开展在微型边缘计算
机身蒙皮是军用和民用飞机暴露于外部的重要的维形构件,常会因疲劳损伤和外部环境等因素导致其出现裂纹、腐蚀、凹坑和划痕等多种缺陷,进而破坏飞机蒙皮结构的强度和完整性,如不能及时检测维修会带来重大安全隐患。当前对飞机蒙皮缺陷的检测和标记主要采用人工目视检测和标记技术,存在使用效率低下、错误率高、数据利用率有限等问题,无法满足飞机的维护保障时效性要求。因此,基于视觉测量技术的自动化缺陷检测方法逐渐成为各个
液晶偏振光栅是一种基于几何相位的衍射光学元件,具有体积小、重量轻、可编程控制等特点,在激光雷达、空间光通信、自动驾驶等领域有着广泛的应用,其通过电控方式改变液晶的取向,从而调控入射光的相位与偏振态,实现非机械式光束偏转,克服了传统机械式光束偏转系统体积大、功耗高、控制系统复杂的缺点。然而,单片液晶偏振光栅只能偏转三个角度,为实现多角度与大视场的光束偏转,需要将多片液晶偏振光栅级联使用。但是级联技术