La plej nova esplorado delavango fotodetektilo
Infraruĝa detekta teknologio estas vaste uzata en armea sciigo, media monitorado, medicina diagnozo kaj aliaj kampoj. Tradiciaj infraruĝaj detektiloj havas kelkajn limigojn en efikeco, kiel ekzemple detekta sentemo, respondrapideco ktp. InAs/InAsSb Class II-superkradaj (T2SL) materialoj havas bonegajn fotoelektrajn trajtojn kaj agordeblecon, igante ilin idealaj por longondaj infraruĝaj (LWIR) detektiloj. La problemo de malforta respondo en longonda infraruĝa detekto estas zorgo dum longa tempo, kiu multe limigas la fidindecon de elektronikaj aparatoj. Kvankam lavanga fotodetektilo (APD fotodetektilo) havas bonegan respondan rendimenton, ĝi suferas de alta malhela fluo dum multipliko.
Por solvi ĉi tiujn problemojn, teamo de la Universitato de Elektronika Scienco kaj Teknologio de Ĉinio sukcese dizajnis alt-efikan klason II-superkradon (T2SL) longondan infraruĝan lavangan fotodiodon (APD). La esploristoj uzis la pli malaltan rekombinitan indicon de la absorbila tavolo de InAs/InAsSb T2SL por redukti la malhelan fluon. En la sama tempo, AlAsSb kun malalta k-valoro estas utiligita kiel la multiplika tavolo por subpremi aparatan bruon konservante sufiĉan gajnon. Ĉi tiu dezajno provizas esperigan solvon por antaŭenigi la disvolviĝon de longa ondo-infraruĝa detektoteknologio. La detektilo adoptas paŝitan ŝtupan dezajnon, kaj ĝustigante la komponan proporcion de InAs kaj InAsSb, la glata transiro de la bandostrukturo estas atingita, kaj la agado de la detektilo estas plibonigita. Koncerne al materiala elekto kaj preparprocezo, ĉi tiu studo detale priskribas la kreskmetodon kaj procezajn parametrojn de InAs/InAsSb T2SL-materialo uzata por prepari la detektilon. Determini la konsiston kaj dikecon de InAs/InAsSb T2SL estas kritika kaj parametra ĝustigo estas postulata por atingi streĉan ekvilibron. En la kunteksto de longonda infraruĝa detekto, por atingi la saman detranĉan ondolongon kiel InAs/GaSb T2SL, pli dika InAs/InAsSb T2SL ununura periodo estas postulata. Tamen, pli dika monociklo rezultigas malkreskon en la sorbadkoeficiento en la direkto de kresko kaj pliiĝo en la efika maso de truoj en T2SL. Estas trovite ke aldonado de Sb-komponento povas atingi pli longan tranĉan ondolongon sen signife pliigado de ununura perioddikeco. 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 APDfotodetektilo. InAs/InAsSb T2SL plejparte kreskas sur GaSb-substratoj, tiel ke la rolo de GaSb en trostreĉadministrado devas esti pripensita. Esence, atingi trostreĉekvilibron implikas kompari la mezan kradkonstanto de superkrado por unu periodo kun la kradkonstanto de la substrato. Ĝenerale, la tirstreĉo en la InAs estas kompensita per la kunprema trostreĉiĝo lanĉita per la InAsSb, rezultigante pli dikan InAs-tavolon ol la InAsSb-tavolo. Tiu studo mezuris la fotoelektran respondkarakterizaĵojn de la lavanga fotodetektilo, inkluzive de spektra respondo, malhela fluo, bruo, ktp., kaj kontrolis la efikecon de la tretita gradienta tavoldezajno. La lavanga multiplika efiko de la lavanga fotodetektilo estas analizita, kaj la rilato inter la multiplika faktoro kaj la okazaĵa lumpotenco, temperaturo kaj aliaj parametroj estas diskutita.
FIG. (A) Skema diagramo de InAs/InAsSb longonda infraruĝa APD-fotodetektilo; (B) Skema diagramo de elektraj kampoj ĉe ĉiu tavolo de APD-fotodetektilo.
Afiŝtempo: Jan-06-2025