Viimeisin tutkimus Avalanche Photodetetorista

Viimeisin tutkimuslumivyöry

Infrapunatunnistustekniikkaa käytetään laajasti sotilaallisessa tiedustelussa, ympäristön seurannassa, lääketieteellisessä diagnoosissa ja muissa aloilla. Perinteisillä infrapunailmaisimilla on joitain suorituskykyrajoituksia, kuten havaitsemisherkkyys, vasteen nopeus ja niin edelleen. INAS/INASSB-luokan II superlattice (T2SL) -materiaalit ovat erinomaiset fotoelektriset ominaisuudet ja viritettävyys, mikä tekee niistä ihanteellisia pitkäallon infrapuna (LWIR) -ilmaisimille. Pitkän aallon infrapuna -havaitsemisen heikko vasteen ongelma on ollut pitkään huolenaihe, mikä rajoittaa suuresti elektronisten laitesovellusten luotettavuutta. Vaikka lumivyöryvalot (APD -valodetektori) Sillä on erinomainen vaste suorituskyky, se kärsii korkeasta tummasta virrasta kertolaskun aikana.

Näiden ongelmien ratkaisemiseksi Kiinan elektronisen tieteen ja tekniikan yliopiston ryhmä on onnistuneesti suunnitellut korkean suorituskyvyn II superlattice (T2SL) pitkäaaltoinfrapuna-lumivyöryn fotodiodin (APD). Tutkijat käyttivät INAS/INASSB T2SL -absorboijakerroksen alhaisempaa yhdistelmäastetta tumman virran vähentämiseksi. Samanaikaisesti AlassB: tä, jolla on alhainen K -arvo, käytetään kerroskerroksena laitteen kohinan tukahduttamiseksi säilyttäen samalla riittävän vahvistuksen. Tämä malli tarjoaa lupaavan ratkaisun pitkän aallon infrapunatunnistustekniikan kehittämisen edistämiseksi. Ilmaisin ottaa käyttöön asteittaisen porrastetun suunnittelun, ja säätämällä INAS: n ja INASSB: n koostumusta, kaistan rakenteen sujuva siirtyminen saavutetaan ja ilmaisimen suorituskyky paranee. Materiaalin valinta- ja valmistusprosessin suhteen tämä tutkimus kuvaa yksityiskohtaisesti INAS/INASSB T2SL -materiaalin kasvumenetelmää ja prosessiparametreja, joita käytetään ilmaisimen valmistukseen. INAS/INASSB T2SL: n koostumuksen ja paksuuden määrittäminen on kriittistä ja parametrien säätämistä tarvitaan stressin tasapainon saavuttamiseksi. Pitkäaaltojen infrapunavaikutuksen yhteydessä, jotta saavutetaan sama raja-aallonpituus kuin INAS/GASB T2SL, vaaditaan paksumpi INAS/INASSB T2SL. Paksempi monocykli johtaa kuitenkin kasvun suunnan absorptiokertoimen vähentymiseen ja T2SL: n reikien tehokkaan massaan lisääntymiseen. On havaittu, että SB -komponentin lisääminen voi saavuttaa pidemmän raja -aallonpituuden lisäämättä merkittävästi yhden ajanjakson paksuutta. Liiallinen SB -koostumus voi kuitenkin johtaa SB -elementtien segregaatioon.

Siksi INAS/INAS0.5SB0.5 T2SL SB -ryhmällä 0.5 valittiin APD: n aktiiviseksi kerrokseksifotodetektori. INAS/INASSB T2SL kasvaa pääasiassa GASB -substraateilla, joten GASB: n rooli kannanhallinnassa on otettava huomioon. Pohjimmiltaan kannan tasapainon saavuttaminen sisältää superlatticen keskimääräisen hilan vakion vertaaminen yhden ajanjakson ajan substraatin hilavakioon. Yleensä INAS: n vetolujuus kompensoi InASSB: n aiheuttama puristusjännitys, mikä johtaa paksumpaan INAS -kerrokseen kuin INASSB -kerros. Tämä tutkimus mittasi lumivyöryn fotoelektriset vasteominaisuudet, mukaan lukien spektrivaste, tumma virta, melu jne., Ja varmisti askel gradienttikerroksen suunnittelun tehokkuuden. Avalanche -valodetektorin Avalanche -kertolaskuvaikutus analysoidaan ja kertoo kertolaskukerroksen ja tulevan valon voiman, lämpötilan ja muiden parametrien välistä suhdetta.

KUVA. (A) INAS/INASSB: n pitkän aaltojen infrapuna-APD-valodetektorien kaavio; (B) Kaavio sähkökenttiä jokaisessa APD -valodetektorin kerroksessa.