La plej nova esplorado delavanga fotodetektilo
Infraruĝa detekta teknologio estas vaste uzata en milita sciigo, media monitorado, medicina diagnozo kaj aliaj kampoj. Tradiciaj infraruĝaj detektiloj havas kelkajn limigojn en funkciado, kiel ekzemple detekta sentiveco, respondrapideco kaj tiel plu. InAs/InAsSb Klaso II superkradaj (T2SL) materialoj havas bonegajn fotoelektrajn ecojn kaj agordeblon, igante ilin idealaj por longondaj infraruĝaj (LWIR) detektiloj. La problemo de malforta respondo en longonda infraruĝa detekto estis zorgo dum longa tempo, kio multe limigas la fidindecon de elektronikaj aparatoj. Kvankam lavangaj fotodetektiloj (APD-fotodetektilo) havas bonegan respondon, ĝi suferas de alta malluma kurento dum multipliko.
Por solvi ĉi tiujn problemojn, teamo de la Universitato de Elektronika Scienco kaj Teknologio de Ĉinio sukcese desegnis alt-efikecan Klaso II superkradan (T2SL) longonda infraruĝa lavanga fotodiodo (APD). La esploristoj uzis la pli malaltan ŝraŭban rekombinigan indicon de la InAs/InAsSb T2SL-absorbiga tavolo por redukti la malluman kurenton. Samtempe, AlAsSb kun malalta k-valoro estas uzata kiel multiplikata tavolo por subpremi aparatan bruon konservante sufiĉan gajnon. Ĉi tiu dezajno provizas promesplenan solvon por antaŭenigi la disvolviĝon de longonda infraruĝa detekta teknologio. La detektilo adoptas ŝtupan tavoligitan dezajnon, kaj per alĝustigo de la konsista proporcio de InAs kaj InAsSb, la glata transiro de la bendstrukturo estas atingita, kaj la rendimento de la detektilo estas plibonigita. Rilate al la materiala elekto kaj preparprocezo, ĉi tiu studo detale priskribas la kreskometodon kaj procezajn parametrojn de la InAs/InAsSb T2SL-materialo uzata por prepari la detektilon. Determini la konsiston kaj dikecon de InAs/InAsSb T2SL estas kritika kaj parametra alĝustigo estas necesa por atingi stresan ekvilibron. En la kunteksto de longonda infraruĝa detekto, por atingi la saman limlongon kiel InAs/GaSb T2SL, pli dika unuperioda InAs/InAsSb T2SL estas necesa. Tamen, pli dika unuciklo rezultigas malpliiĝon de la sorba koeficiento en la direkto de kresko kaj pliiĝon de la efika maso de truoj en T2SL. Oni trovis, ke aldoni Sb-komponenton povas atingi pli longan limlongon sen signife pliigi la unuperiodan dikecon. Tamen, troa Sb-konsisto povas konduki al apartigo de Sb-elementoj.
Tial, InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL kun Sb-grupo 0.5 estis elektita kiel la aktiva tavolo de APD.fotodetektiloInAs/InAsSb T2SL ĉefe kreskas sur GaSb-substratoj, do la rolo de GaSb en streĉadministrado devas esti konsiderata. Esence, atingi streĉekvilibron implicas kompari la averaĝan latiskonstanton de superkrado por unu periodo kun la latiskonstanto de la substrato. Ĝenerale, la streĉa streĉo en la InAs estas kompensata per la kunprema streĉo enkondukita de la InAsSb, rezultante en pli dika InAs-tavolo ol la InAsSb-tavolo. Ĉi tiu studo mezuris la fotoelektrajn respondkarakterizaĵojn de la lavanga fotodetektilo, inkluzive de spektra respondo, malluma kurento, bruo, ktp., kaj kontrolis la efikecon de la paŝograda tavoldezajno. La lavanga multiplika efiko de la lavanga fotodetektilo estas analizita, kaj la rilato inter la multiplika faktoro kaj la incida lumpotenco, temperaturo kaj aliaj parametroj estas diskutita.
FIG. (A) Skemo de InAs/InAsSb longonda infraruĝa APD-fotodetektilo; (B) Skemo de elektraj kampoj ĉe ĉiu tavolo de APD-fotodetektilo.
Afiŝtempo: Jan-06-2025