Hulumtimet më të fundit tëfotodetektor orteku
Teknologjia e zbulimit infra të kuqe përdoret gjerësisht në zbulimin ushtarak, monitorimin e mjedisit, diagnostikimin mjekësor dhe fusha të tjera. Detektorët tradicionalë infra të kuqe kanë disa kufizime në performancë, të tilla si ndjeshmëria e zbulimit, shpejtësia e përgjigjes etj. Materialet e supergrilës InAs/InAsSb të klasës II (T2SL) kanë veti të shkëlqyera fotoelektrike dhe përshtatshmëri, duke i bërë ato ideale për detektorë infra të kuqe me valë të gjata (LWIR). Problemi i përgjigjes së dobët në zbulimin 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. Edhe pse fotodetektor orteku (Fotodetektor APD) ka performancë të shkëlqyer reagimi, vuan nga rryma e lartë e errët gjatë shumëzimit.
Për të zgjidhur këto probleme, një ekip nga Universiteti i Shkencës dhe Teknologjisë Elektronike të Kinës ka projektuar me sukses një fotodiodë të ortekëve me valë të gjatë infra të kuqe të klasit II me performancë të lartë (T2SL). Studiuesit përdorën shkallën më të ulët të rikombinimit të rrotullës së shtresës absorbuese InAs/InAsSb T2SL për të reduktuar rrymën e errët. Në të njëjtën kohë, AlAsSb me vlerë k të ulët përdoret si shtresë shumëzuese për të shtypur zhurmën e pajisjes duke ruajtur fitimin e mjaftueshëm. Ky dizajn ofron një zgjidhje premtuese për promovimin e zhvillimit të teknologjisë së zbulimit me valë të gjata infra të kuqe. Detektori miraton një dizajn të shkallëzuar, dhe duke rregulluar raportin e përbërjes së InAs dhe InAsSb, arrihet tranzicioni i qetë i strukturës së brezit dhe performanca e detektorit përmirësohet. Për sa i përket procesit të përzgjedhjes dhe përgatitjes së materialit, ky studim përshkruan në detaje metodën e rritjes dhe parametrat e procesit të materialit InAs/InAsSb T2SL të përdorur për përgatitjen e detektorit. Përcaktimi i përbërjes dhe trashësisë së InAs/InAsSb T2SL është kritik dhe kërkohet rregullimi i parametrave për të arritur ekuilibrin e stresit. Në kontekstin e zbulimit me valë të gjatë infra të kuqe, për të arritur të njëjtën gjatësi vale të prerjes si InAs/GaSb T2SL, kërkohet një periudhë e vetme më e trashë InAs/InAsSb T2SL. Sidoqoftë, monocikli më i trashë rezulton në një ulje të koeficientit të përthithjes në drejtim të rritjes dhe një rritje në masën efektive të vrimave në T2SL. Është konstatuar se shtimi i komponentit Sb mund të arrijë një gjatësi vale më të gjatë të ndërprerjes pa rritur ndjeshëm trashësinë e një periudhe të vetme. Megjithatë, përbërja e tepërt e Sb mund të çojë në ndarje të elementeve të Sb.
Prandaj, InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL me grupin Sb 0.5 u zgjodh si shtresa aktive e APDfotodetektor. InAs/InAsSb T2SL kryesisht rritet në substrate GaSb, kështu që roli i GaSb në menaxhimin e tendosjes duhet të merret parasysh. Në thelb, arritja e ekuilibrit të sforcimit përfshin krahasimin e konstantës mesatare të rrjetës së një supergriljeje për një periudhë me konstantën e rrjetës së nënshtresës. Në përgjithësi, sforcimi në tërheqje në InAs kompensohet nga sforcimi shtypës i futur nga InAsSb, duke rezultuar në një shtresë InAs më të trashë se shtresa InAsSb. Ky studim mati karakteristikat e reagimit fotoelektrik të fotodetektorit të ortekut, duke përfshirë përgjigjen spektrale, rrymën e errët, zhurmën, etj., dhe verifikoi efektivitetin e dizajnit të shtresës së gradientit të shkallëzuar. Është analizuar efekti i shumëzimit të ortekëve të fotodetektorit të ortekut dhe diskutohet marrëdhënia midis faktorit të shumëzimit dhe fuqisë së dritës së rënë, temperaturës dhe parametrave të tjerë.
FIG. (A) Diagrami skematik i fotodetektorit APD me valë të gjatë infra të kuqe InAs/InAsSb; (B) Diagrami skematik i fushave elektrike në secilën shtresë të fotodetektorit APD.
Koha e postimit: Jan-06-2025