Hulumtimi më i fundit ifotodetektor ortekësh
Teknologjia e zbulimit me infra të kuqe përdoret gjerësisht në zbulimin ushtarak, monitorimin e mjedisit, diagnozën mjekësore dhe fusha të tjera. Detektorët tradicionalë me infra të kuqe kanë disa kufizime në performancë, siç janë ndjeshmëria e zbulimit, shpejtësia e reagimit etj. Materialet superrrjetore InAs/InAsSb Klasa II (T2SL) kanë veti fotoelektrike dhe akordueshmëri të shkëlqyera, duke i bërë ato ideale për detektorët me infra të kuqe me valë të gjata (LWIR). Problemi i reagimit të dobët në zbulimin me infra të kuqe me valë të gjata ka qenë një shqetësim për një kohë të gjatë, gjë që kufizon shumë besueshmërinë e aplikacioneve të pajisjeve elektronike. Megjithëse fotodetektorët e ortekut (Fotodetektor APD) ka performancë të shkëlqyer reagimi, por vuan nga rryma e lartë e errësirës gjatë shumëzimit.
Për të zgjidhur këto probleme, një ekip nga Universiteti i Shkencës dhe Teknologjisë Elektronike të Kinës ka projektuar me sukses një fotodiodë (APD) me performancë të lartë të Klasit II superrrjetës (T2SL) me valë të gjata infra të kuqe. Studiuesit përdorën shkallën më të ulët të rekombinimit të augerit të shtresës thithëse InAs/InAsSb T2SL për të zvogëluar rrymën e errët. Në të njëjtën kohë, AlAsSb me vlerë të ulët k përdoret si shtresë shumëzuese për të shtypur zhurmën e pajisjes duke ruajtur fitim të mjaftueshëm. Ky dizajn ofron një zgjidhje premtuese për promovimin e zhvillimit të teknologjisë së zbulimit infra të kuqe me valë të gjata. Detektori përdor një dizajn të shkallëzuar dhe duke rregulluar raportin e përbërjes së InAs dhe InAsSb, arrihet kalimi i qetë i strukturës së brezit dhe përmirësohet performanca e detektorit. Sa i përket përzgjedhjes së materialit dhe procesit të përgatitjes, ky studim përshkruan në detaje metodën e rritjes dhe parametrat e procesit të materialit InAs/InAsSb T2SL të përdorur për të përgatitur detektorin. Përcaktimi i përbërjes dhe trashësisë së InAs/InAsSb T2SL është kritik dhe rregullimi i parametrave është i nevojshëm për të arritur ekuilibrin e stresit. Në kontekstin e zbulimit me infra të kuqe me valë të gjata, për të arritur të njëjtën gjatësi vale prerëse si InAs/GaSb T2SL, kërkohet një InAs/InAsSb T2SL më i trashë me një periudhë të vetme. Megjithatë, monocikli më i trashë rezulton në një ulje të koeficientit të absorbimit në drejtim të rritjes dhe një rritje të masës efektive të vrimave në T2SL. Është zbuluar se shtimi i komponentit Sb mund të arrijë gjatësi vale prerëse më të gjatë pa rritur ndjeshëm trashësinë me një periudhë të vetme. Megjithatë, përbërja e tepërt e Sb mund të çojë në ndarjen e elementëve Sb.
Prandaj, InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL me grupin Sb 0.5 u zgjodh si shtresa aktive e APD-së.fotodetektorInAs/InAsSb T2SL rritet kryesisht në substrate GaSb, kështu që roli i GaSb në menaxhimin e tendosjes duhet të merret në konsideratë. Në thelb, arritja e ekuilibrit të tendosjes përfshin krahasimin e konstantës mesatare të rrjetës së një superrrjete për një periudhë me konstanten e rrjetës së substratit. Në përgjithësi, tendosja në tërheqje në InAs kompensohet nga tendosja kompresive e futur nga InAsSb, duke rezultuar në një shtresë InAs më të trashë se shtresa InAsSb. Ky studim mati karakteristikat e përgjigjes fotoelektrike të fotodetektorit të ortekut, duke përfshirë përgjigjen spektrale, rrymën e errët, zhurmën, etj., dhe verifikoi efektivitetin e dizajnit të shtresës së gradientit të shkallëzuar. Efekti i shumëzimit të ortekut të fotodetektorit të ortekut analizohet dhe diskutohet marrëdhënia midis faktorit të shumëzimit dhe fuqisë së dritës incidente, temperaturës dhe parametrave të tjerë.
FIG. (A) Diagrama skematike e fotodetektorit APD me infra të kuqe me valë të gjata InAs/InAsSb; (B) Diagrama skematike e fushave elektrike në secilën shtresë të fotodetektorit APD.
Koha e postimit: 06 Janar 2025