L-aħħar riċerka tal-fotodetettur tal-valanga

L-aħħar riċerka ta 'Fotodetettur tal-Avalanche

Teknoloġija ta 'skoperta infra-aħmar tintuża ħafna fir-rikonoxximent militari, il-monitoraġġ ambjentali, id-dijanjosi medika u oqsma oħra. Ditekters tal-infra-aħmar tradizzjonali għandhom xi limitazzjonijiet fil-prestazzjoni, bħal sensittività ta 'skoperta, veloċità ta' rispons u l-bqija. Il-materjali Superlattice tal-Klassi II IASSB (T2SL) għandhom proprjetajiet fotoelettriċi eċċellenti u t-tunnellata, li jagħmluhom ideali għal ditekters infra-aħmar tal-mewġ twil (LWIR). Il-problema ta 'rispons dgħajjef fl-iskoperta infra-aħmar ta' mewġ twil kienet ta 'tħassib għal żmien twil, li tillimita ħafna l-affidabbiltà tal-applikazzjonijiet tal-apparat elettroniku. Għalkemm fotodetettur tal-valanga (Photodetector APD) għandha prestazzjoni ta 'rispons eċċellenti, tbati minn kurrent skur għoli waqt il-multiplikazzjoni.

Biex issolvi dawn il-problemi, tim mill-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija Elettronika taċ-Ċina ddisinja b'suċċess Superlattice ta 'prestazzjoni għolja (T2SL) fotodjodu tal-valanga infra-aħmar tal-mewġ twil (APD). Ir-riċerkaturi użaw ir-rata ta 'rikombinazzjoni aktar baxxa tas-saff ta' assorbitur INAS / INASSB T2SL biex tnaqqas il-kurrent skur. Fl-istess ħin, ALASSB b'valur K baxx jintuża bħala s-saff tal-multiplikatur biex irażżan il-ħoss tal-apparat filwaqt li jżomm qligħ suffiċjenti. Dan id-disinn jipprovdi soluzzjoni promettenti għall-promozzjoni tal-iżvilupp ta 'teknoloġija ta' skoperta infra-aħmar ta 'mewġ twil. Id-ditekter jadotta disinn imsaħħaħ, u billi jaġġusta l-proporzjon tal-kompożizzjoni ta 'INAs u INASSB, tinkiseb it-tranżizzjoni bla xkiel tal-istruttura tal-medda, u l-prestazzjoni tad-ditekter hija mtejba. F'termini ta 'għażla ta' materjal u proċess ta 'preparazzjoni, dan l-istudju jiddeskrivi fid-dettall il-metodu ta' tkabbir u l-parametri tal-proċess tal-materjal T2SL INAS / INASSB użat biex iħejji d-ditekter. Id-determinazzjoni tal-kompożizzjoni u l-ħxuna ta 'INAS / INASSB T2SL hija kritika u l-aġġustament tal-parametri huwa meħtieġ biex jinkiseb bilanċ ta' tensjoni. Fil-kuntest ta 'skoperta infra-aħmar ta' mewġ twil, biex tinkiseb l-istess tul ta 'mewġa ta' qtugħ bħal INAS / GASB T2SL, perjodu wieħed eħxen ta 'Inas / InassB T2SL huwa meħtieġ. Madankollu, monokiklu eħxen jirriżulta fi tnaqqis fil-koeffiċjent ta 'assorbiment fid-direzzjoni tat-tkabbir u żieda fil-massa effettiva ta' toqob fit-T2SL. Jinstab li ż-żieda ta 'komponent SB tista' tikseb tul ta 'mewġa ta' qtugħ itwal mingħajr ma tiżdied b'mod sinifikanti l-ħxuna ta 'perjodu wieħed. Madankollu, kompożizzjoni eċċessiva ta 'SB tista' twassal għal segregazzjoni ta 'elementi SB.

Għalhekk, INAS / INAS0.5SB0.5 T2SL bi grupp SB 0.5 intgħażel bħala s-saff attiv ta 'APDPhotodetector- INAS / INASSB T2SL jikber prinċipalment fuq substrati GASB, u għalhekk ir-rwol ta 'GASB fil-ġestjoni tar-razza jeħtieġ li jiġi kkunsidrat. Essenzjalment, il-kisba ta 'ekwilibriju tar-razza tinvolvi li tqabbel il-kostanti tal-kannizzata medja ta' superlattice għal perjodu wieħed mal-kostanti tal-kannizzata tas-sottostrat. Ġeneralment, ir-razza tat-tensjoni fl-INAs hija kkumpensata mir-razza kompressiva introdotta mill-INASSB, li tirriżulta f'saff eħxen ta 'Inas mis-saff InassB. Dan l-istudju kejjel il-karatteristiċi ta 'rispons fotoelettriku tal-fotodetettur tal-valanga, inkluż rispons spettrali, kurrent skur, ħoss, eċċ., U vverifika l-effikaċja tad-disinn tas-saff tal-gradjent imsaħħaħ. L-effett ta 'multiplikazzjoni tal-valanga tal-fotodetettur tal-valanga huwa analizzat, u r-relazzjoni bejn il-fattur ta' multiplikazzjoni u l-qawwa tad-dawl inċidentali, it-temperatura u parametri oħra hija diskussa.

Fig. (A) Dijagramma skematika ta 'fotodetettur APD infra-aħmar ta' l-INAS / INASSB; (B) Dijagramma skematika ta 'kampi elettriċi f'kull saff ta' fotodetettur APD.