Die neueste Forschung vonAvalanche -Fotodetektor
Die Infrarot -Erkennungstechnologie wird in der militärischen Aufklärung, der Umweltüberwachung, der medizinischen Diagnose und anderen Bereichen häufig eingesetzt. Herkömmliche Infrarotdetektoren haben einige Einschränkungen bei der Leistung, wie z. B. Erkennungsempfindlichkeit, Reaktionsgeschwindigkeit usw. T2SL-Materialien (INASSB Class II Superlattice) haben hervorragende photoelektrische Eigenschaften und Abstimmbarkeit, wodurch sie ideal für Langwellen-Infrarot-Detektoren (LWIR). Das Problem der schwachen Reaktion bei der Erkennung langer Welle infrarot ist seit langem ein Problem, was die Zuverlässigkeit elektronischer Geräteanwendungen stark einschränkt. Obwohl Avalanche -Fotodetektor (APD -Fotodetektor) hat eine hervorragende Reaktionsleistung, es leidet während der Multiplikation unter hohem dunkler Strom.
Um diese Probleme zu lösen, hat ein Team der University of Electronic Science und Technology in China erfolgreich eine Hochleistungsklasse-II-Superlattice (T2SL) langwellige Infrarot-Avalanche Photodiode (APD) entwickelt. Die Forscher verwendeten die niedrigere Auger -Rekombinationsrate der INAS/INASSB -T2SL -Absorberschicht, um den Dunklen Strom zu verringern. Gleichzeitig wird ALASSB mit niedrigem K -Wert als Multiplikatorschicht verwendet, um das Geräterauschen zu unterdrücken und gleichzeitig eine ausreichende Verstärkung beizubehalten. Dieses Design bietet eine vielversprechende Lösung zur Förderung der Entwicklung der Infrarotdetektionstechnologie für lange Wellen. Der Detektor nimmt ein gestufte Gestaltung an, und durch Anpassung des Zusammensetzungsverhältnisses von INAS und INASSB wird der reibungslose Übergang der Bandstruktur erreicht, und die Leistung des Detektors wird verbessert. In Bezug auf die Materialauswahl und den Vorbereitungsprozess beschreibt diese Studie ausführlich die Wachstumsmethode und die Prozessparameter von INAS/INASSB T2SL -Material, das zur Herstellung des Detektors verwendet wird. Die Bestimmung der Zusammensetzung und Dicke von INAS/INASSB T2SL ist kritisch und die Anpassung der Parameter ist erforderlich, um das Spannungsbilanz zu erreichen. Im Kontext des langwelligen Infrarotdetekts ist es erforderlich, um die gleiche Grenzwellenlänge wie INAS/Gasb T2SL zu erreichen, eine dickere INAS/INASSB-T2SL-Einzelperiode erforderlich. Dickerer Monocycle führt jedoch zu einer Abnahme des Absorptionskoeffizienten in der Wachstumsrichtung und zu einer Erhöhung der effektiven Masse der Löcher in T2SL. Es wurde festgestellt, dass das Hinzufügen von SB -Komponenten eine längere Grenzwellenlänge erzielen kann, ohne dass eine signifikant zunehmende Dicke der einzelnen Perioden erhöht wird. Eine übermäßige SB -Zusammensetzung kann jedoch zur Trennung von SB -Elementen führen.
Daher wurde INAS/INAS0.5SB0.5 T2SL mit SB Group 0.5 als aktive Schicht von APD ausgewähltFotodetektor. INAS/INASSB T2SL wächst hauptsächlich auf Gasb -Substraten, sodass die Rolle von Gasb bei der Dehnungsbewirtschaftung berücksichtigt werden muss. Im Wesentlichen beinhaltet das Erreichen des Dehnungsgleichgewichts die durchschnittliche Gitterkonstante eines Superlattice für eine Periode mit der Gitterkonstante des Substrats. Im Allgemeinen wird die Zugspannung in der INA durch den vom INASSB eingeführten Druckstamm kompensiert, was zu einer dickeren INAS -Schicht als der Inassb -Schicht führt. In dieser Studie wurden die photoelektrischen Reaktionseigenschaften des Avalanche -Fotodetektors einschließlich spektraler Reaktion, Dunkelstrom, Rauschen usw. gemessen und überprüft die Wirksamkeit des Designs Stufen -Gradientenschicht. Der Avalanche -Multiplikationseffekt des Avalanche -Fotodetektors wird analysiert, und die Beziehung zwischen dem Multiplikationsfaktor und der einfallenden Lichtleistung, der Temperatur und anderer Parameter wird diskutiert.
FEIGE. (A) schematisches Diagramm des INAS/INASSB-Langwellen-Infrarot-APD-Fotodetektors; (B) Schematisches Diagramm von elektrischen Feldern an jeder Schicht des APD -Fotodetektors.
Postzeit: Januar-06-2025