上海物理所二项目成果获奖

05-09-2003


上海消息,近日,上海技术物理研究所的“碲镉汞红外焦平面光电子物理的应用基础研究”成果和“实用型模块化成像光谱仪系统”获得2002年度上海市科技进步一等奖。

“碲镉汞红外焦平面光电子物理的应用基础研究”是为了解决窄禁带半导体碲镉汞薄膜材料和焦平面器件研制过程中所出现的基本物理问题、独立发展我国红外焦平面技术而设置的研究项目。它属于当今信息科学技术领域中红外光电子物理和技术学科前沿,在学术及高科技应用上具有重要意义。该项目系统研究了窄禁带半导体碲镉汞红外焦平面列阵材料器件研制中相关的物理问题,为窄禁带半导体光电子物理的发展提供了科学积累,促进了我国1×1024元红外焦平面列阵碲镉汞材料器件的研制成功。

该项目发展了碲镉汞带间光跃迁和能带结构的实验和理论。建立碲镉汞表面子能带结构理论模型。首次获得碲镉汞迄今为止最完整的带间跃迁特征吸收光谱,提出吸收系数、折射系数表达式,建立了碲镉汞的高温光学常数数据库。首次建立光生载流子空间分布的器件光谱响应模型,提出器件截止波长精确表达式。首次实现碲镉汞杂质能谱和晶格振动谱的直接测量,发现碲镉汞中砷、锑、铁杂质和汞空位的光跃迁行为。提出多载流子体系定量迁移率模型,发现碲镉汞中各类载流子的迁移率分布。建立短、中、长波红外单色仪分光椭圆偏振光谱系统等多项新型表征方法。解决分子束外延碲镉汞薄膜材料制备中组分控制、均匀性、表面缺陷密度、位错密度、掺杂技术等关键科学技术问题。制备了具有国际一流性能的碲镉汞薄膜材料和长线列红外焦平面器件。

该项目发表SCI论文28篇,国际学术会议邀请报告8篇,授权专利7件,编写专著1本。论文被国际上主要研制碲镉汞材料器件的单位正面引用172次,并被实际应用。有14项结果被编入国际最权威的"Landolt-Bornstein科学技术中的数据和函数关系"科学手册,促进了国际碲镉汞红外焦平面的发展。该项目现已被推荐申报2003年国家自然科学奖。

  另一项获奖项目“实用型模块化成像光谱仪系统”是针对我国成像光谱技术及实用化等落后状况而研发的,该项目是我国自行设计、研制,并通过用户工程化运行的先进的机载光电遥感仪器,它将传统的二维成像技术与光谱探测技术相结合,形成上百个光谱波段的图谱合一的三维遥感,具有通过空间遥感数据直接识别的能力,成为目前空间对地观测系统中最先进的光学遥感仪器。

该项目实用型模块化成像光谱仪(OMIS)系统关键技术与创新点:开发了具有光谱覆盖全、采样波段多的特色,128个波段覆盖了从可见到热红外的全部大气窗口;解决了陀螺稳定平台,实现仪器姿态的实时校正,适应经济型低空轻型飞机作为运行平台,大大降低遥感作业的成本;集成GPS系统和实验室与机上的定标装置,实现了系统在空间位置、光谱特征和辐射量等方面提供定量化的高光谱遥感数据;灵活的模块化结构,配置不同的工作模式和采用大众计算机媒介可接受的通用标准格式数据产品,使系统能够满足各种领域的应用。该项目的独创设计和完善性能已达到国际先进水平,为我国高光谱技术的应用和发展提供了实用的技术手段,大大提高了我国在这一遥感领域的地位。目前已在地质、海洋、农业、林业、水文、城市、环境、国家安全等领域,被国内五十多家单位和日本、马来西亚等国得到了广泛的应用,并正在跻身于国际遥感市场,取得了显著的社会效益和经济效益。



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