соңғы зерттеулеріқар көшкіні фотодетекторы
Инфрақызыл анықтау технологиясы әскери барлауда, қоршаған ортаны бақылауда, медициналық диагностикада және басқа салаларда кеңінен қолданылады. Дәстүрлі инфрақызыл детекторларда анықтау сезімталдығы, жауап беру жылдамдығы және т.б. сияқты өнімділікте кейбір шектеулер бар. InAs/InAsSb ІІ класты суперторлы материалдар (T2SL) тамаша фотоэлектрлік қасиеттерге ие және оларды ұзақ толқынды инфрақызыл (LWIR) детекторлары үшін тамаша етеді. Ұзын толқынды инфрақызыл анықтаудағы әлсіз жауап мәселесі ұзақ уақыт бойы алаңдаушылық туғызды, бұл электронды құрылғы қолданбаларының сенімділігін айтарлықтай шектейді. Қар көшкіні фотодетекторы (APD фотодетекторы) тамаша жауап өнімділігі бар, ол көбейту кезінде жоғары қараңғы токтан зардап шегеді.
Осы мәселелерді шешу үшін Қытайдың Электрондық ғылым және технология университетінің командасы жоғары өнімділігі жоғары II класты суперторлы (T2SL) ұзын толқынды инфрақызыл көшкін фотодиодын (APD) сәтті жобалады. Зерттеушілер қараңғы токты азайту үшін InAs/InAsSb T2SL абсорбер қабатының төменгі рекомбинация жылдамдығын пайдаланды. Сонымен қатар k мәні төмен AlAsSb жеткілікті күшейтуді сақтай отырып, құрылғы шуды басу үшін көбейткіш қабат ретінде пайдаланылады. Бұл дизайн ұзын толқынды инфрақызыл анықтау технологиясын дамытуға көмектесетін перспективалы шешімді ұсынады. Детектор сатылы деңгейлі дизайнды қабылдайды және InAs және InAsSb композицияларының арақатынасын реттеу арқылы жолақ құрылымының тегіс ауысуына қол жеткізіледі және детектордың өнімділігі жақсарады. Материалды таңдау және дайындау процесі тұрғысынан бұл зерттеу детекторды дайындау үшін пайдаланылатын InAs/InAsSb T2SL материалының өсу әдісі мен процесс параметрлерін егжей-тегжейлі сипаттайды. InAs/InAsSb T2SL құрамы мен қалыңдығын анықтау өте маңызды және кернеу балансына қол жеткізу үшін параметрді реттеу қажет. Ұзын толқынды инфрақызыл анықтау контекстінде InAs/GaSb T2SL сияқты кесілген толқын ұзындығына қол жеткізу үшін қалың InAs/InAsSb T2SL бір кезең қажет. Дегенмен, қалың моноцикл өсу бағытында сіңіру коэффициентінің төмендеуіне және T2SL саңылауларының тиімді массасының жоғарылауына әкеледі. Sb компонентін қосу бір периодтың қалыңдығын айтарлықтай арттырмай-ақ ұзағырақ кесу толқын ұзындығына қол жеткізе алатыны анықталды. Дегенмен, шамадан тыс Sb құрамы Sb элементтерінің бөлінуіне әкелуі мүмкін.
Сондықтан APD белсенді қабаты ретінде InAs/InAs0.5Sb0.5 Sb тобы 0.5 T2SL таңдалды.фотодетектор. InAs/InAsSb T2SL негізінен GaSb субстраттарында өседі, сондықтан штаммдарды басқарудағы GaSb рөлін ескеру қажет. Негізінде деформациялық тепе-теңдікке жету бір периодтағы супертордың орташа тор константасын субстраттың тор константасымен салыстыруды қамтиды. Әдетте, InAs ішіндегі созылу деформациясы InAsSb енгізген қысу деформациясымен өтеледі, нәтижесінде InAsSb қабатына қарағанда қалың InAs қабаты пайда болады. Бұл зерттеу көшкін фотодетекторының фотоэлектрлік жауап сипаттамаларын, соның ішінде спектрлік реакцияны, қараңғы токты, шуды және т.б. өлшенді және сатылы градиент қабатының дизайнының тиімділігін тексерді. Көшкін фотодетекторының көшкіні көбейту эффектісі талданады, көбейту коэффициенті мен түсетін жарық қуаты, температура және басқа параметрлер арасындағы байланыс талқыланады.
ІНЖІР. (A) InAs/InAsSb ұзын толқынды инфрақызыл APD фотодетекторының схемалық диаграммасы; (B) APD фотодетекторының әрбір қабатындағы электр өрістерінің схемалық диаграммасы.
Жіберу уақыты: 06 қаңтар 2025 ж