Panalungtikan panganyarna ngeunaan photodetektor longsor

Panalungtikan panganyarna tinafotodetektor longsor

Téhnologi deteksi infrabeureum loba dipaké dina pangintipan militer, pangawasan lingkungan, diagnosis médis, jeung widang séjénna. Detektor infrabeureum tradisional miboga sababaraha watesan dina kinerja, saperti sensitivitas deteksi, kecepatan réspon, jeung sajabana. Bahan superkisi Kelas II InAs/InAsSb (T2SL) miboga sipat fotolistrik jeung tunabilitas anu alus, sahingga idéal pikeun detektor infrabeureum gelombang panjang (LWIR). Masalah réspon anu lemah dina deteksi infrabeureum gelombang panjang geus jadi perhatian salila lila, anu ngawatesan pisan reliabilitas aplikasi alat éléktronik. Sanajan fotodetektor longsor (Fotodetektor APD) mibanda kinerja réspon anu saé pisan, éta kakurangan tina arus poék anu luhur nalika perkalian.

Pikeun ngarengsekeun masalah ieu, tim ti Universitas Élmu Éléktronik sareng Téknologi Cina parantos hasil ngarancang fotodioda longsoran infra red gelombang panjang (APD) Kelas II superkisi (T2SL) kinerja tinggi. Para panaliti nganggo laju rekombinasi auger anu langkung handap tina lapisan panyerep InAs/InAsSb T2SL pikeun ngirangan arus poék. Dina waktos anu sami, AlAsSb kalayan nilai k anu handap dianggo salaku lapisan pangali pikeun ngurangan noise alat bari ngajaga gain anu cekap. Desain ieu nyayogikeun solusi anu ngajangjikeun pikeun ngamajukeun pamekaran téknologi deteksi infra red gelombang panjang. Detektor ngadopsi desain bertingkat anu diundak, sareng ku cara nyaluyukeun babandingan komposisi InAs sareng InAsSb, transisi anu mulus tina struktur pita kahontal, sareng kinerja detektor ningkat. Dina hal prosés pamilihan sareng persiapan bahan, panilitian ieu ngajelaskeun sacara rinci metode pertumbuhan sareng parameter prosés bahan InAs/InAsSb T2SL anu dianggo pikeun nyiapkeun detektor. Nangtukeun komposisi sareng ketebalan InAs/InAsSb T2SL penting pisan sareng panyesuaian parameter diperyogikeun pikeun ngahontal kasaimbangan setrés. Dina kontéks deteksi infra red gelombang panjang, pikeun ngahontal panjang gelombang cut-off anu sami sareng InAs/GaSb T2SL, diperyogikeun periode tunggal InAs/InAsSb T2SL anu langkung kandel. Nanging, monosiklus anu langkung kandel nyababkeun panurunan koefisien serapan dina arah kamekaran sareng paningkatan massa efektif liang dina T2SL. Kapanggih yén nambihan komponén Sb tiasa ngahontal panjang gelombang cutoff anu langkung panjang tanpa ningkatkeun ketebalan periode tunggal sacara signifikan. Nanging, komposisi Sb anu kaleuleuwihi tiasa nyababkeun segregasi unsur Sb.

Ku kituna, InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL kalayan gugus Sb 0.5 dipilih salaku lapisan aktif APD.fotodetektorInAs/InAsSb T2SL utamina tumuwuh dina substrat GaSb, janten peran GaSb dina manajemen galur kedah dipertimbangkeun. Intina, ngahontal kasaimbangan galur ngalibatkeun ngabandingkeun konstanta kisi rata-rata superkisi salami hiji periode sareng konstanta kisi substrat. Sacara umum, galur tarik dina InAs dikompensasi ku galur komprési anu diwanohkeun ku InAsSb, ngahasilkeun lapisan InAs anu langkung kandel tibatan lapisan InAsSb. Panilitian ieu ngukur karakteristik réspon fotoéléktrik tina fotodetektor longsoran, kalebet réspon spéktral, arus poék, noise, jsb., sareng mastikeun efektivitas desain lapisan gradien bertahap. Pangaruh perkalian longsoran tina fotodetektor longsoran dianalisis, sareng hubungan antara faktor perkalian sareng kakuatan cahaya datang, suhu sareng parameter sanésna dibahas.

GAMBAR (A) Diagram skematis tina fotodetektor APD infra red gelombang panjang InAs/InAsSb; (B) Diagram skematis tina medan listrik dina unggal lapisan fotodetektor APD.