Η τελευταία έρευνα τουφωτοανιχνευτής χιονοστιβάδας
Η τεχνολογία υπέρυθρης ανίχνευσης χρησιμοποιείται ευρέως στη στρατιωτική αναγνώριση, την περιβαλλοντική παρακολούθηση, την ιατρική διάγνωση και άλλους τομείς. Οι παραδοσιακοί ανιχνευτές υπερύθρων έχουν ορισμένους περιορισμούς στην απόδοση, όπως η ευαισθησία ανίχνευσης, η ταχύτητα απόκρισης και ούτω καθεξής. Τα υλικά Superlattice (T2SL) της INAS/INASSB Class II έχουν εξαιρετικές φωτοηλεκτρικές ιδιότητες και τη συμβατότητα, καθιστώντας τα ιδανικά για ανιχνευτές υπέρυθρων κυμάτων (LWIR). Το πρόβλημα της αδύναμης απόκρισης σε ανίχνευση υπέρυθρων κυμάτων ήταν μια ανησυχία για μεγάλο χρονικό διάστημα, γεγονός που περιορίζει σημαντικά την αξιοπιστία των εφαρμογών ηλεκτρονικών συσκευών. Αν και φωτοανιχνευτή χιονοστιβάδας (Φωτοανιχνευτής APD) έχει εξαιρετική απόδοση απόκρισης, υποφέρει από υψηλό σκοτεινό ρεύμα κατά τη διάρκεια του πολλαπλασιασμού.
Για την επίλυση αυτών των προβλημάτων, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Ηλεκτρονικής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας έχει σχεδιάσει με επιτυχία ένα υψηλής απόδοσης Superlattice (T2SL) φωτοδίοδο υπέρυθρων χιονοστιβάδων (APD). Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το χαμηλότερο ρυθμό ανασυνδυασμού του Auger του στρώματος απορρόφησης InAS/INASSB T2SL για να μειώσουν το σκοτεινό ρεύμα. Ταυτόχρονα, το alassb με χαμηλή τιμή k χρησιμοποιείται ως στρώμα πολλαπλασιαστή για την καταστολή του θορύβου της συσκευής διατηρώντας παράλληλα επαρκές κέρδος. Αυτός ο σχεδιασμός παρέχει μια πολλά υποσχόμενη λύση για την προώθηση της ανάπτυξης τεχνολογίας ανίχνευσης υπέρυθρων κυμάτων. Ο ανιχνευτής υιοθετεί ένα κλιμακωτό κλιμακωτό σχέδιο και ρυθμίζοντας τον λόγο σύνθεσης των INAs και INASSB, επιτυγχάνεται η ομαλή μετάβαση της δομής της ζώνης και βελτιώνεται η απόδοση του ανιχνευτή. Από την άποψη της διαδικασίας επιλογής και προετοιμασίας υλικού, η μελέτη αυτή περιγράφει λεπτομερώς τη μέθοδο ανάπτυξης και τις παραμέτρους διεργασίας του υλικού INAS/INASSB T2SL που χρησιμοποιείται για την παρασκευή του ανιχνευτή. Ο προσδιορισμός της σύνθεσης και του πάχους του INAS/INASSB T2SL είναι κρίσιμη και η ρύθμιση παραμέτρων απαιτείται για την επίτευξη ισορροπίας στρες. Στο πλαίσιο της ανίχνευσης υπερύθρων μακράς κύματος, για να επιτευχθεί το ίδιο μήκος κύματος αποκοπής όπως το InAS/GASB T2SL, απαιτείται μια παχύτερη περίοδος INAS/INASSB T2SL. Ωστόσο, ο παχύτερος μονοκύκλος έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του συντελεστή απορρόφησης προς την κατεύθυνση της ανάπτυξης και την αύξηση της αποτελεσματικής μάζας των οπών στο T2SL. Διαπιστώνεται ότι η προσθήκη του συστατικού SB μπορεί να επιτύχει μεγαλύτερο μήκος κύματος αποκοπής χωρίς να αυξάνει σημαντικά το πάχος μιας περιόδου. Ωστόσο, η υπερβολική σύνθεση SB μπορεί να οδηγήσει σε διαχωρισμό στοιχείων SB.
Επομένως, επιλέχθηκε ως ενεργό στρώμα του APD επιλέχθηκε το ενεργό στρώμα του APDφωτοανιχνευτής. Το INAS/INASSB T2SL αναπτύσσεται κυρίως σε υποστρώματα GASB, οπότε πρέπει να ληφθεί υπόψη ο ρόλος του GASB στη διαχείριση των στελεχών. Ουσιαστικά, η επίτευξη ισορροπίας του στελέχους περιλαμβάνει τη σύγκριση της μέσης σταθεράς πλέγματος ενός superlattice για μία περίοδο στη σταθερά πλέγματος του υποστρώματος. Γενικά, η τάση εφελκυσμού στο INAS αντισταθμίζεται από το συμπιεστικό στέλεχος που εισάγεται από το INASSB, με αποτέλεσμα ένα παχύτερο στρώμα inas από το στρώμα inassb. Αυτή η μελέτη μέτρησε τα χαρακτηριστικά φωτοηλεκτρικής απόκρισης του φωτοανιχνευτή της χιονοστιβάδας, συμπεριλαμβανομένης της φασματικής απόκρισης, του σκοτεινού ρεύματος, του θορύβου κλπ., Και επαλήθευσε την αποτελεσματικότητα του σχεδιασμού στρώματος κλίσης. Αναλύεται η επίδραση πολλαπλασιασμού της χιονοστιβάδας του φωτοανιχνευτή χιονοστιβάδας και αναλύεται η σχέση μεταξύ του συντελεστή πολλαπλασιασμού και της προσπίπτοιας ισχύος φωτός, θερμοκρασίας και άλλων παραμέτρων.
ΣΥΚΟ. (Α) Σχηματικό διάγραμμα του φωτοανιχνευτή APD Long-Wave Long-Wave. (Β) Σχηματικό διάγραμμα ηλεκτρικών πεδίων σε κάθε στρώμα φωτοανιχνευτή APD.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιαν-06-2025