Den seneste forskning af lavinefotodetektor

Den seneste forskning afAvalanche -fotodetektor

Infrarød detektionsteknologi er vidt brugt i militær rekognosering, miljøovervågning, medicinsk diagnose og andre felter. Traditionelle infrarøde detektorer har nogle begrænsninger i ydeevne, såsom detektionsfølsomhed, responshastighed og så videre. INAS/INASSB Klasse II Superlattice (T2SL) materialer har fremragende fotoelektriske egenskaber og indstillingsevne, hvilket gør dem ideelle til langbølgede infrarøde (LWIR) detektorer. Problemet med svag respons i langbølge infrarød detektion har været en bekymring i lang tid, hvilket i høj grad begrænser pålideligheden af ​​elektroniske enhedsapplikationer. Selvom Avalanche Photodetector (APD -fotodetektor) har fremragende responsydelse, det lider af høj mørk strøm under multiplikation.

For at løse disse problemer har et team fra University of Electronic Science and Technology of China med succes designet en højprestans klasse II Superlattice (T2SL) langbølget infrarød lavine-fotodiode (APD). Forskerne brugte den nedre skruekombinationshastighed for INAS/INASSB T2SL -absorberlaget for at reducere den mørke strøm. På samme tid bruges ALASSB med lav k -værdi som multiplikatorlaget til at undertrykke enhedsstøj, mens den opretholder tilstrækkelig forstærkning. Dette design giver en lovende løsning til fremme af udviklingen af ​​langbølge infrarød detektionsteknologi. Detektoren vedtager et trinnet lagdesign, og ved at justere sammensætningsforholdet mellem INAS og INASSB opnås den glatte overgang af båndstrukturen, og detektorens ydelse forbedres. Med hensyn til materialevalg og forberedelsesproces beskriver denne undersøgelse detaljeret vækstmetoden og procesparametre for INAS/INASSB T2SL -materiale, der bruges til at fremstille detektoren. Det er kritisk at bestemme sammensætningen og tykkelsen af ​​INAS/INASSB T2SL, og parameterjustering er påkrævet for at opnå stressbalance. I forbindelse med langbølget infrarød detektion for at opnå den samme afskæringsbølgelængde som INAS/GASB T2SL kræves en tykkere INAS/INASSB T2SL enkelt periode. Imidlertid resulterer tykkere monocykel i et fald i absorptionskoefficienten i vækstretningen og en stigning i den effektive masse af huller i T2SL. Det konstateres, at tilføjelse af SB -komponent kan opnå længere cutoff -bølgelængde uden signifikant at øge tykkelsen på en enkelt periode. Imidlertid kan overdreven SB -sammensætning føre til adskillelse af SB -elementer.

Derfor blev INAS/INAS0.5SB0.5 T2SL med SB -gruppe 0.5 valgt som det aktive lag af APDfotodetektor. INAS/INASSB T2SL vokser hovedsageligt på GASB -underlag, så gasb -rolle i belastningsstyring skal overvejes. I det væsentlige involverer opnåelse af beløb i ligevægt sammenligning af den gennemsnitlige gitterkonstant for en superlattice i en periode med gitterkonstanten for underlaget. Generelt kompenseres den trækstamme i INA'erne af den trykstamme, der blev indført af INASSB, hvilket resulterer i et tykkere INAS -lag end INASSB -lagen. Denne undersøgelse målte de fotoelektriske responskarakteristika for lavine -fotodetektoren, herunder spektral respons, mørk strøm, støj osv., Og verificerede effektiviteten af ​​det trinvise gradientlags design. Avalanche -multiplikationseffekten af ​​lavine -fotodetektoren analyseres, og forholdet mellem multiplikationsfaktoren og den indfaldende lysstyrke, temperatur og andre parametre diskuteres.

Fig. (A) Skematisk diagram over INAS/INASSB langbølget infrarød APD-fotodetektor; (B) Skematisk diagram over elektriske felter ved hvert lag af APD -fotodetektor.