Jaunākais pētījums parlavīnu fotodetektors
Infrasarkano staru noteikšanas tehnoloģija tiek plaši izmantota militārajā izlūkošanā, vides uzraudzībā, medicīniskajā diagnostikā un citās jomās. Tradicionālajiem infrasarkanajiem detektoriem ir daži darbības ierobežojumi, piemēram, noteikšanas jutība, reakcijas ātrums un tā tālāk. InAs/InAsSb II klases superrežģa (T2SL) materiāliem ir lieliskas fotoelektriskās īpašības un regulējamība, tāpēc tie ir ideāli piemēroti garo viļņu infrasarkano staru (LWIR) detektoriem. Vājas reakcijas problēma garo viļņu infrasarkano staru noteikšanā ir radījusi bažas jau ilgu laiku, kas ievērojami ierobežo elektronisko ierīču lietojumprogrammu uzticamību. Lai gan lavīnu fotodetektors (APD fotodetektors) ir lieliska reakcijas veiktspēja, tā reizināšanas laikā cieš no spēcīgas tumšās strāvas.
Lai atrisinātu šīs problēmas, Ķīnas Elektronikas zinātnes un tehnoloģiju universitātes komanda ir veiksmīgi izstrādājusi augstas veiktspējas II klases superrežģa (T2SL) garo viļņu infrasarkano lavīnu fotodiodi (APD). Pētnieki izmantoja InAs / InAsSb T2SL absorbētāja slāņa zemāko gliemežvāku rekombinācijas ātrumu, lai samazinātu tumšo strāvu. Tajā pašā laikā AlAsSb ar zemu k vērtību tiek izmantots kā reizinātāja slānis, lai slāpētu ierīces troksni, vienlaikus saglabājot pietiekamu pastiprinājumu. Šis dizains nodrošina daudzsološu risinājumu garo viļņu infrasarkano staru noteikšanas tehnoloģijas attīstības veicināšanai. Detektors izmanto pakāpenisku pakāpju dizainu, un, pielāgojot InAs un InAsSb kompozīcijas attiecību, tiek panākta vienmērīga joslas struktūras pāreja un uzlabota detektora veiktspēja. Attiecībā uz materiālu izvēli un sagatavošanas procesu šajā pētījumā ir detalizēti aprakstīta detektora sagatavošanai izmantotā InAs/InAsSb T2SL materiāla augšanas metode un procesa parametri. InAs/InAsSb T2SL sastāva un biezuma noteikšana ir ļoti svarīga, un, lai panāktu sprieguma līdzsvaru, ir nepieciešama parametru pielāgošana. Garo viļņu infrasarkano staru noteikšanas kontekstā, lai sasniegtu tādu pašu viļņa garumu kā InAs/GaSb T2SL, ir nepieciešams biezāks InAs/InAsSb T2SL viens periods. Tomēr biezāks monocikls izraisa absorbcijas koeficienta samazināšanos augšanas virzienā un T2SL caurumu efektīvās masas palielināšanos. Konstatēts, ka Sb komponenta pievienošana var sasniegt garāku viļņa garumu, būtiski nepalielinot viena perioda biezumu. Tomēr pārmērīgs Sb sastāvs var izraisīt Sb elementu segregāciju.
Tāpēc kā APD aktīvais slānis tika izvēlēts InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL ar Sb grupu 0.5.fotodetektors. InAs / InAsSb T2SL galvenokārt aug uz GaSb substrātiem, tāpēc ir jāņem vērā GaSb loma celmu pārvaldībā. Būtībā deformācijas līdzsvara sasniegšana ietver superrežģa vidējās režģa konstantes salīdzināšanu vienam periodam ar substrāta režģa konstanti. Parasti InAs stiepes deformāciju kompensē InAsSb ieviestā spiedes deformācija, kā rezultātā InAs slānis ir biezāks nekā InAsSb slānis. Šajā pētījumā tika mērīti lavīnas fotodetektora fotoelektriskās reakcijas raksturlielumi, tostarp spektrālā reakcija, tumšā strāva, troksnis utt., Un tika pārbaudīta pakāpeniskā gradienta slāņa dizaina efektivitāte. Tiek analizēts lavīnas fotodetektora lavīnas pavairošanas efekts un apskatīta saistība starp reizināšanas koeficientu un krītošās gaismas jaudu, temperatūru un citiem parametriem.
Zīm. (A) InAs/InAsSb garo viļņu infrasarkanā APD fotodetektora shematiskā diagramma; (B) Elektrisko lauku shematiskā diagramma katrā APD fotodetektora slānī.
Izlikšanas laiks: Jan-06-2025