Dènye rechèch la nanfotodetektè avalanch
Teknoloji deteksyon enfrawouj la lajman itilize nan rekonesans militè, siveyans anviwònman, dyagnostik medikal ak lòt domèn. Detektè enfrawouj tradisyonèl yo gen kèk limitasyon nan pèfòmans, tankou sansiblite deteksyon, vitès repons ak sou sa. Materyèl InAs/InAsSb Klas II superrezo (T2SL) yo gen ekselan pwopriyete fotoelektrik ak reglabl, sa ki fè yo ideyal pou detektè enfrawouj ond long (LWIR). Pwoblèm repons fèb nan deteksyon enfrawouj ond long te yon enkyetid pou yon bon bout tan, sa ki limite anpil fyab aplikasyon aparèy elektwonik yo. Malgre ke fotodetektè avalanch (Fotodetektè APD) gen yon pèfòmans repons ekselan, li soufri de gwo kouran fènwa pandan miltiplikasyon.
Pou rezoud pwoblèm sa yo, yon ekip nan Inivèsite Syans ak Teknoloji Elektwonik Lachin nan te reyisi konsepsyon yon fotodyòd avalanch enfrawouj (APD) Klas II superrezo (T2SL) pèfòmans segondè. Chèchè yo te itilize pi ba pousantaj rekombinasyon auger kouch absòbe InAs/InAsSb T2SL la pou diminye kouran fènwa a. An menm tan, yo itilize AlAsSb ak valè k ki ba kòm kouch miltiplikatè a pou siprime bri aparèy la pandan y ap kenbe yon genyen ase. Konsepsyon sa a bay yon solisyon pwomèt pou ankouraje devlopman teknoloji deteksyon enfrawouj onn long. Detektè a adopte yon konsepsyon gradyèl, epi lè yo ajiste rapò konpozisyon InAs ak InAsSb, yo reyalize yon tranzisyon lis nan estrikti bann lan, epi pèfòmans detektè a amelyore. An tèm de seleksyon materyèl ak pwosesis preparasyon, etid sa a dekri an detay metòd kwasans ak paramèt pwosesis materyèl InAs/InAsSb T2SL ki itilize pou prepare detektè a. Detèmine konpozisyon ak epesè InAs/InAsSb T2SL la enpòtan anpil epi ajisteman paramèt yo nesesè pou reyalize balans estrès. Nan kontèks deteksyon enfrawouj onn long, pou reyalize menm longèdonn koupe ak InAs/GaSb T2SL, li nesesè pou yon peryòd sèl InAs/InAsSb T2SL ki pi epè. Sepandan, yon monosikl ki pi epè lakòz yon diminisyon nan koyefisyan absòpsyon an nan direksyon kwasans lan ak yon ogmantasyon nan mas efektif twou yo nan T2SL. Yo jwenn ke ajoute konpozan Sb ka reyalize yon longèdonn koupe ki pi long san ogmante epesè peryòd sèl la anpil. Sepandan, yon konpozisyon Sb twòp ka mennen nan segregasyon eleman Sb yo.
Se poutèt sa, yo te chwazi InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL ak gwoup Sb 0.5 kòm kouch aktif APD a.fotodetektèInAs/InAsSb T2SL grandi sitou sou substrats GaSb, kidonk wòl GaSb nan jesyon tansyon bezwen konsidere. Esansyèlman, pou reyalize ekilib tansyon enplike konpare konstan rezo mwayèn yon superrezo pou yon peryòd ak konstan rezo substrats la. Anjeneral, tansyon tansyon nan InAs la konpanse pa tansyon konpresif ki entwodui pa InAsSb a, sa ki lakòz yon kouch InAs ki pi epè pase kouch InAsSb la. Etid sa a te mezire karakteristik repons fotoelektrik fotodetektè avalanch lan, ki gen ladan repons espektral, kouran fènwa, bri, elatriye, epi li te verifye efikasite konsepsyon kouch gradyan etap pa etap la. Yo analize efè miltiplikasyon avalanch fotodetektè avalanch lan, epi yo diskite relasyon ki genyen ant faktè miltiplikasyon an ak puisans limyè ensidan an, tanperati a ak lòt paramèt yo.
FIG. (A) Dyagram eskematik fotodetektè APD enfrawouj long vag InAs/InAsSb; (B) Dyagram eskematik chan elektrik nan chak kouch fotodetektè APD la.
Dat piblikasyon: 6 janvye 2025