L-aħħar riċerka ta 'photodetector tal-valanga
It-teknoloġija ta 'skoperta infra-aħmar tintuża ħafna fit-tkixxif militari, monitoraġġ ambjentali, dijanjosi medika u oqsma oħra. Ditekters infra-aħmar tradizzjonali għandhom xi limitazzjonijiet fil-prestazzjoni, bħal sensittività ta 'skoperta, veloċità ta' rispons eċċ. InAs/InAsSb Klassi II superlattice (T2SL) materjali għandhom proprjetajiet fotoelettriċi eċċellenti u tunability, li jagħmluhom ideali għal ditekters infra-aħmar b'mewġ twil (LWIR). Il-problema ta 'rispons dgħajjef fis-sejbien tal-infra-aħmar tal-mewġ twil ilha tħassib għal żmien twil, li tillimita ħafna l-affidabbiltà tal-applikazzjonijiet tal-apparat elettroniku. Għalkemm photodetector tal-valanga (Photodetector APD) għandu prestazzjoni ta 'rispons eċċellenti, ibati 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 fotodijodu tal-valanga infra-aħmar (APD) ta 'prestazzjoni għolja ta' Klassi II superlattice (T2SL). Ir-riċerkaturi użaw ir-rata aktar baxxa ta 'rikombinazzjoni tal-auger tas-saff tal-assorbitur InAs/InAsSb T2SL biex inaqqsu l-kurrent skur. Fl-istess ħin, AlAsSb b'valur k baxx jintuża bħala s-saff multiplikatur biex irażżan il-ħoss tal-apparat filwaqt li jżomm biżżejjed qligħ. Dan id-disinn jipprovdi soluzzjoni promettenti għall-promozzjoni tal-iżvilupp tat-teknoloġija ta 'skoperta infra-aħmar ta' mewġ twil. Id-ditekter jadotta disinn f'saffi gradati, 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 titjieb. 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 InAs/InAsSb T2SL użat biex jipprepara d-ditekter. Id-determinazzjoni tal-kompożizzjoni u l-ħxuna ta 'InAs/InAsSb T2SL hija kritika u aġġustament tal-parametri huwa meħtieġ biex jinkiseb bilanċ tal-istress. Fil-kuntest ta 'detezzjoni infra-aħmar ta' mewġ twil, biex jinkiseb l-istess wavelength ta 'qtugħ bħal InAs/GaSb T2SL, huwa meħtieġ perjodu wieħed eħxen ta' InAs/InAsSb T2SL. Madankollu, monoċiklu eħxen jirriżulta fi tnaqqis fil-koeffiċjent ta 'assorbiment fid-direzzjoni tat-tkabbir u żieda fil-massa effettiva ta' toqob f'T2SL. Jinstab li ż-żieda ta 'komponent Sb tista' tikseb wavelength ta 'qtugħ itwal mingħajr ma żżid 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 Sb grupp 0.5 intgħażlet bħala s-saff attiv tal-APDfotodetector. InAs/InAsSb T2SL jikber prinċipalment fuq sottostrati ta 'GaSb, għalhekk ir-rwol ta' GaSb fil-ġestjoni tar-razza jeħtieġ li jiġi kkunsidrat. Essenzjalment, il-kisba tal-ekwilibriju tat-tensjoni tinvolvi t-tqabbil tal-kostanti tal-kannizzata medja ta 'superlattice għal perjodu wieħed mal-kostanti tal-kannizzata tas-sottostrat. Ġeneralment, it-tensjoni tat-tensjoni fl-InAs hija kkumpensata mir-razza kompressiva introdotta mill-InAsSb, li tirriżulta f'saff InAs eħxen mis-saff InAsSb. Dan l-istudju kejjel il-karatteristiċi tar-rispons fotoelettriku tal-fotodetector tal-valanga, inkluż ir-rispons spettrali, kurrent skur, storbju, eċċ., U vverifika l-effettività tad-disinn tas-saff tal-gradjent gradwali. L-effett tal-multiplikazzjoni tal-valanga tal-fotodetector 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 'fotodetector APD infra-aħmar ta' mewġ twil InAs/InAsSb; (B) Dijagramma skematika ta 'kampi elettriċi f'kull saff ta' photodetector APD.
Ħin tal-post: Jan-06-2025