Penelitian terbaru fotodetektor longsoran salju

Penelitian terbaru tentangAvalanche Photodetector

Teknologi deteksi inframerah banyak digunakan dalam pengintaian militer, pemantauan lingkungan, diagnosis medis dan bidang lainnya. Detektor inframerah tradisional memiliki beberapa keterbatasan dalam kinerja, seperti sensitivitas deteksi, kecepatan respons dan sebagainya. Bahan Inas/InassB kelas II Superlattice (T2SL) memiliki sifat fotolektrik yang sangat baik dan tunabilitas, membuatnya ideal untuk detektor inframerah gelombang panjang (LWIR). Masalah respons yang lemah dalam deteksi inframerah gelombang panjang telah menjadi perhatian lama, yang sangat membatasi keandalan aplikasi perangkat elektronik. Meskipun fotodetector longsor (APD Photodetector) memiliki kinerja respons yang sangat baik, ia menderita arus gelap yang tinggi selama perkalian.

Untuk mengatasi masalah ini, tim dari Universitas Sains dan Teknologi Elektronik Tiongkok telah berhasil merancang fotodioda longsor inframerah gelombang panjang kelas II (APD) (APD). Para peneliti menggunakan tingkat rekombinasi auger yang lebih rendah dari lapisan penyerap INAS/INASSB T2SL untuk mengurangi arus gelap. Pada saat yang sama, AlassB dengan nilai K rendah digunakan sebagai lapisan pengganda untuk menekan noise perangkat sambil mempertahankan gain yang cukup. Desain ini memberikan solusi yang menjanjikan untuk mempromosikan pengembangan teknologi deteksi inframerah gelombang panjang. Detektor mengadopsi desain berjenjang melangkah, dan dengan menyesuaikan rasio komposisi INA dan INASSB, transisi yang mulus dari struktur pita tercapai, dan kinerja detektor ditingkatkan. Dalam hal pemilihan material dan proses persiapan, penelitian ini menjelaskan secara rinci metode pertumbuhan dan parameter proses material INAs/INASSB T2SL yang digunakan untuk menyiapkan detektor. Menentukan komposisi dan ketebalan INAS/INASSB T2SL sangat penting dan penyesuaian parameter diperlukan untuk mencapai keseimbangan stres. Dalam konteks deteksi inframerah gelombang panjang, untuk mencapai panjang gelombang cut-off yang sama dengan INAS/GASB T2SL, diperlukan periode tunggal INAS/INASSB T2SL yang lebih tebal. Namun, monocycle yang lebih tebal menghasilkan penurunan koefisien penyerapan dalam arah pertumbuhan dan peningkatan massa efektif lubang di T2SL. Ditemukan bahwa menambahkan komponen SB dapat mencapai panjang gelombang cutoff yang lebih panjang tanpa secara signifikan meningkatkan ketebalan periode tunggal. Namun, komposisi SB yang berlebihan dapat menyebabkan pemisahan elemen SB.

Oleh karena itu, INAS/INAS0.5SB0.5 T2SL dengan SB Group 0.5 dipilih sebagai lapisan aktif APDPhotodetector. INAS/INASSB T2SL terutama tumbuh pada substrat GASB, sehingga peran GASB dalam manajemen regangan perlu dipertimbangkan. Pada dasarnya, mencapai keseimbangan regangan melibatkan membandingkan konstanta kisi rata -rata superlattice untuk satu periode dengan konstanta kisi substrat. Secara umum, regangan tarik pada INAS dikompensasi oleh regangan tekan yang diperkenalkan oleh INASSB, menghasilkan lapisan INAS yang lebih tebal daripada lapisan INASSB. Studi ini mengukur karakteristik respons fotolektrik dari fotodetektor longsoran salju, termasuk respons spektral, arus gelap, kebisingan, dll., Dan memverifikasi efektivitas desain lapisan gradien melangkah. Efek multiplikasi longsoran dari fotodetektor longsor dianalisis, dan hubungan antara faktor multiplikasi dan daya cahaya yang datang, suhu dan parameter lainnya dibahas.

ARA. (A) Diagram skematik dari fotodetektor APD inframerah gelombang panjang INAS/INASSB; (B) Diagram skematik medan listrik di setiap lapisan fotodetektor APD.