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基于内聚区模型的InSb面阵探测器分层研究

孟庆端 贵磊 张晓玲 张立文 耿东峰 吕衍秋

基于内聚区模型的InSb面阵探测器分层研究

孟庆端, 贵磊, 张晓玲, 张立文, 耿东峰, 吕衍秋
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  • 液氮冲击中InSb面阵探测器表面经常出现局部分层、开裂等失效模式. 为明晰材料分层、光敏元芯片断裂过程,基于三维等效建模设想,在易分层处添加内聚区模型,合理选取界面分层开裂参数,建立了128×128 InSb探测器结构分层模型. 模拟结果涵盖了典型碎裂照片中呈现的所有形变信息,即1)在光敏元阵列区域,复现出典型棋盘格屈曲模式;2)在Negative电极区域上方,InSb芯片与下层材料逐渐分开,且分层向两侧逐步扩展;3)在面阵探测器周边区域,表面起伏相对平整. 上述模拟结果证明了所建分层模型的正确性和参数选取的合理性,为后续裂纹起源、传播过程的研究提供了模型基础.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号:61107083,61205090)资助的课题.
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    He L, Yang D J, Ni G Q 2011 Introduction to Advanced Focal Plane Arrays (1st Ed.) (BeiJing: National Defence Industry Press) p1 (in Chinese) [何力, 杨定江, 倪国强 2011先进焦平面技术导论(第一版) (北京: 国防工业出版社)第1页]

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    Xu Q, Lu Z X 2013 Int. J. Plasticity 41 147

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    Han J B, Siegmund T 2009 Wear 267 1680

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    Meng Q D, Zhang X L, Zhang L W, Lv Y Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 190701 (in Chinese)[孟庆端, 张晓玲, 张立文, 吕衍秋 2012 物理学报 61 190701]

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    Meng Q D, Yu Q, Zhang L W, Lv Y Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 226103 (in Chinese) [孟庆端, 余倩, 张立文, 吕衍秋 2012 物理学报 61 226103]

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    He L, Yang D J, Ni G Q 2011 Introduction to Advanced Focal Plane Arrays (1st Ed.) (BeiJing: National Defence Industry Press) p1 (in Chinese) [何力, 杨定江, 倪国强 2011先进焦平面技术导论(第一版) (北京: 国防工业出版社)第1页]

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    Xiong D Y, Li N, Li Z F, Zhen H L, Lu W 2007 Chin. Phys. Lett. 24 1403

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-19
  • 修回日期:  2014-02-09
  • 刊出日期:  2014-06-05

基于内聚区模型的InSb面阵探测器分层研究

  • 1. 河南科技大学电气工程学院, 洛阳 471023;
  • 2. 河南科技大学信息工程学院, 洛阳 471023;
  • 3. 中国空空导弹研究院, 洛阳 471009
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金(批准号:61107083,61205090)资助的课题.

摘要: 液氮冲击中InSb面阵探测器表面经常出现局部分层、开裂等失效模式. 为明晰材料分层、光敏元芯片断裂过程,基于三维等效建模设想,在易分层处添加内聚区模型,合理选取界面分层开裂参数,建立了128×128 InSb探测器结构分层模型. 模拟结果涵盖了典型碎裂照片中呈现的所有形变信息,即1)在光敏元阵列区域,复现出典型棋盘格屈曲模式;2)在Negative电极区域上方,InSb芯片与下层材料逐渐分开,且分层向两侧逐步扩展;3)在面阵探测器周边区域,表面起伏相对平整. 上述模拟结果证明了所建分层模型的正确性和参数选取的合理性,为后续裂纹起源、传播过程的研究提供了模型基础.

English Abstract

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