Die jongste navorsing van die lawine -fotodetektor

Die jongste navorsing vanAvalanche -fotodetektor

Infrarooi opsporingstegnologie word wyd gebruik in militêre verkenning, omgewingsmonitering, mediese diagnose en ander velde. Tradisionele infrarooi detektore het 'n mate van beperkinge in prestasie, soos opsporingsgevoeligheid, reaksiesnelheid en so aan. INAS/INASSB Klas II Superlattice (T2SL) materiale het uitstekende foto-elektriese eienskappe en instelbaarheid, wat dit ideaal maak vir langgolf-infrarooi (LWIR) detektors. Die probleem van swak reaksie in die opsporing van lang golf infrarooi was al lank 'n bron van kommer, wat die betroubaarheid van elektroniese toesteltoepassings baie beperk. Alhoewel lawine fotodetektor (APD fotodetektor) het 'n uitstekende reaksieprestasie, dit ly aan hoë donker stroom tydens vermenigvuldiging.

Om hierdie probleme op te los, het 'n span van die Universiteit van Elektroniese Wetenskap en Tegnologie van China 'n hoëprestasie-klas II Superlattice (T2SL) langgolf Infrared Avalanche Photodiode (APD) suksesvol ontwerp. Die navorsers het die onderste augombinasietempo van die INAS/INASSB T2SL -absorberlaag gebruik om die donker stroom te verminder. Terselfdertyd word ALASSB met 'n lae K -waarde as die vermenigvuldigerlaag gebruik om die geraas van die toestel te onderdruk, terwyl dit voldoende wins behou. Hierdie ontwerp bied 'n belowende oplossing vir die bevordering van die ontwikkeling van langgolf -infrarooi opsporingstegnologie. Die detektor neem 'n gestapelde vlak ontwerp aan, en deur die samestellingsverhouding van INAS en INASSB aan te pas, word die gladde oorgang van die bandstruktuur bewerkstellig, en die prestasie van die detektor word verbeter. Wat die materiaalseleksie en voorbereidingsproses betref, beskryf hierdie studie die groeimetode en prosesparameters van INAS/INASSB T2SL -materiaal wat gebruik word om die detektor voor te berei. Die bepaling van die samestelling en dikte van INAS/INASSB T2SL is van kritieke belang en parameteraanpassing is nodig om stresbalans te bewerkstellig. In die konteks van langgolf-infrarooi opsporing, om dieselfde afsnypolflengte as INAS/GASB T2SL te bereik, is 'n dikker INAS/INASSB T2SL enkele periode nodig. Dikker monosiklus lei egter tot 'n afname in die absorpsiekoëffisiënt in die groeirigting en 'n toename in die effektiewe massa van gate in T2SL. Daar word gevind dat die toevoeging van SB -komponent langer afsnygolflengte kan bereik sonder om die dikte van die periode van die periode aansienlik te verhoog. Oormatige SB -samestelling kan egter lei tot die segregasie van SB -elemente.

Daarom is INAS/INAS0.5SB0.5 T2SL met SB -groep 0.5 gekies as die aktiewe laag APDfotodetektor. INAS/INASSB T2SL groei hoofsaaklik op GASB -substraat, dus moet die rol van GASB in stambestuur oorweeg word. In wese behels die bereiking van stam ewewig die vergelyking van die gemiddelde roosterkonstante van 'n superlattice vir een periode met die roosterkonstante van die substraat. Oor die algemeen word die trekstam in die INA's vergoed deur die drukstam wat deur die INASSB ingebring is, wat lei tot 'n dikker inas -laag as die inassB -laag. Hierdie studie het die foto -elektriese responskenmerke van die lawine -fotodetektor gemeet, insluitend spektrale respons, donker stroom, geraas, ens., En die effektiwiteit van die trapgradiëntlaagontwerp bevestig. Die lawine -vermenigvuldigingseffek van die lawine -fotodetektor word ontleed, en die verband tussen die vermenigvuldigingsfaktor en die voorval ligkrag, temperatuur en ander parameters word bespreek.

Fig. (A) Skematiese diagram van INAS/INASSB langgolf-infrarooi APD-fotodetektor; (B) Skematiese diagram van elektriese velde by elke laag APD -fotodetektor.