Lêkolîna herî dawî ya fotodetektora berfê

Lêkolîna herî dawî yafotodetektora berfê

Teknolojiya tespîtkirina înfrared bi berfirehî di keşfa leşkerî, çavdêriya jîngehê, teşhîsa bijîşkî û warên din de tê bikar anîn. Detektorên înfrared ên kevneşopî di performansê de hin sînorkirin hene, wekî hesasiyeta tespîtkirinê, leza bersivê û hwd. Materyalên superlattice yên InAs/InAsSb Class II (T2SL) xwedî taybetmendiyên fotoelektrîkî û mîhengkirina hêja ne, ku wan ji bo detektorên înfrared ên pêla dirêj (LWIR) îdeal dike. Pirsgirêka bersiva qels di tespîtkirina înfrared a pêla dirêj de demek dirêj e ku fikarek e, ku pêbaweriya sepanên cîhazên elektronîkî pir sînordar dike. Her çend fotodetektora berfê (Fotodetektora APD) performansek bersivdayînê ya pir baş heye, lê di dema pirbûnê de ji herikîna tarî ya bilind cefayê dikişîne.

Ji bo çareserkirina van pirsgirêkan, tîmek ji Zanîngeha Zanist û Teknolojiya Elektronîkî ya Çînê bi serkeftî fotodîyodek (APD) ya şelaleya înfrared a pêla dirêj a Class II superlattice (T2SL) bi performansa bilind sêwirand. Lêkolîneran rêjeya rekombînasyona auger a nizmtir a qata vegir a InAs/InAsSb T2SL bikar anîn da ku herikîna tarî kêm bikin. Di heman demê de, AlAsSb bi nirxa k ya nizm wekî qata pirjimar tê bikar anîn da ku dengê cîhazê tepeser bike dema ku qezenca têr biparêze. Ev sêwiran çareseriyek sozdar peyda dike ji bo pêşvebirina pêşkeftina teknolojiya tespîtkirina înfrared a pêla dirêj. Detektor sêwirana qat bi qat qebûl dike, û bi verastkirina rêjeya pêkhateya InAs û InAsSb, veguherîna nerm a avahiya bendê tê bidestxistin, û performansa detektorê çêtir dibe. Di warê hilbijartina materyalê û pêvajoya amadekirinê de, ev lêkolîn bi berfirehî rêbaza mezinbûnê û parametreyên pêvajoyê yên materyalê InAs/InAsSb T2SL ku ji bo amadekirina detektorê tê bikar anîn vedibêje. Diyar kirina pêkhate û stûriya InAs/InAsSb T2SL krîtîk e û verastkirina parametreyan ji bo bidestxistina hevsengiya stresê hewce ye. Di çarçoveya tespîtkirina înfrared a pêla dirêj de, ji bo bidestxistina heman dirêjahiya pêlê ya qutkirî wekî InAs/GaSb T2SL, pêdivî bi InAs/InAsSb T2SL-ya yek-peryodî ya stûrtir heye. Lêbelê, monosîklêtek stûrtir dibe sedema kêmbûna katsayiya vegirtinê di rêça mezinbûnê de û zêdebûna girseya bi bandor a kunan di T2SL-ê de. Hat dîtin ku zêdekirina pêkhateya Sb dikare dirêjahiya pêlê ya qutkirî ya dirêjtir bêyî zêdekirina girîng a qalindahiya yek-peryodî bi dest bixe. Lêbelê, pêkhateya Sb ya zêde dikare bibe sedema veqetandina hêmanên Sb.

Ji ber vê yekê, InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL bi koma Sb 0.5 wekî qata çalak a APD hate hilbijartin.fotodetektorInAs/InAsSb T2SL bi giranî li ser substratên GaSb mezin dibe, ji ber vê yekê rola GaSb di rêveberiya zorê de divê were hesibandin. Di bingeh de, bidestxistina hevsengiya zorê tê wateya berawirdkirina sabîta navînî ya tora superlatîsek ji bo yek heyamê bi sabîta tora substratê re. Bi gelemperî, zora kişandinê ya di InAs de ji hêla zora zextê ya ku ji hêla InAsSb ve hatî destnîşan kirin ve tê telafî kirin, ku di encamê de çînek InAs ji çîna InAsSb stûrtir dibe. Vê lêkolînê taybetmendiyên bersiva fotoelektrîkî ya fotodetektora şelalê, di nav de bersiva spektral, herika tarî, deng, û hwd., pîvand û bandora sêwirana çîna gradient a gav bi gav verast kir. Bandora pirbûna şelalê ya fotodetektora şelalê tê analîz kirin, û têkiliya di navbera faktora pirbûnê û hêza ronahiya ketinê, germahî û parametreyên din de tê nîqaş kirin.

WÊNE (A) Diyagrama şematîk a fotodetektora APD ya înfrared a pêla dirêj a InAs/InAsSb; (B) Diyagrama şematîk a qadên elektrîkê li her qata fotodetektora APD.