Ymchwil newydd ar ultra-denauFfotosynhwyrydd InGaAs
Mae datblygiad technoleg delweddu is-goch tonfedd fer (SWIR) wedi gwneud cyfraniadau sylweddol i systemau gweledigaeth nos, archwilio diwydiannol, ymchwil wyddonol, a diogelu diogelwch a meysydd eraill. Gyda'r galw cynyddol am ganfod y tu hwnt i'r sbectrwm golau gweladwy, mae datblygiad synwyryddion delwedd is-goch tonfedd fer hefyd yn cynyddu'n gyson. Fodd bynnag, mae cyflawni cydraniad uchel a sŵn iselffotosynhwyrydd sbectrwm eangyn dal i wynebu llawer o heriau technegol. Er y gall ffotosynhwyrydd is-goch tonfedd fer InGaAs traddodiadol arddangos effeithlonrwydd trosi ffotodrydanol a symudedd cludwr rhagorol, mae gwrthddywediad sylfaenol rhwng eu dangosyddion perfformiad allweddol a strwythur y ddyfais. Er mwyn cael effeithlonrwydd cwantwm (QE) uwch, mae angen haen amsugno (AL) o 3 micromedr neu fwy ar ddyluniadau confensiynol, ac mae'r dyluniad strwythurol hwn yn arwain at amrywiol broblemau.
Er mwyn lleihau trwch yr haen amsugno (TAL) mewn is-goch tonfedd fer InGaAsffotosynhwyrydd, mae gwneud iawn am y gostyngiad mewn amsugno ar donfeddi hir yn hanfodol, yn enwedig pan fydd trwch yr haen amsugno arwynebedd bach yn arwain at amsugno annigonol yn yr ystod donfedd hir. Mae Ffigur 1a yn dangos y dull o wneud iawn am drwch yr haen amsugno arwynebedd bach trwy ymestyn y llwybr amsugno optegol. Mae'r astudiaeth hon yn gwella'r effeithlonrwydd cwantwm (QE) yn y band is-goch tonfedd fer trwy gyflwyno strwythur cyseiniant modd tywys (GMR) sy'n seiliedig ar TiOx/Au ar gefn y ddyfais.
O'i gymharu â strwythurau adlewyrchiad metel planar traddodiadol, gall y strwythur cyseiniant modd tywys gynhyrchu effeithiau amsugno cyseiniant lluosog, gan wella effeithlonrwydd amsugno golau tonfedd hir yn sylweddol. Optimeiddiodd ymchwilwyr ddyluniad paramedr allweddol y strwythur cyseiniant modd tywys, gan gynnwys y cyfnod, cyfansoddiad y deunydd, a'r ffactor llenwi, trwy'r dull dadansoddi tonnau cyplu trylwyr (RCWA). O ganlyniad, mae'r ddyfais hon yn dal i gynnal amsugno effeithlon yn y band is-goch tonfedd fer. Trwy fanteisio ar fanteision deunyddiau InGaAs, archwiliodd yr ymchwilwyr hefyd yr ymateb sbectrol yn dibynnu ar strwythur y swbstrad. Dylai'r gostyngiad yn nhrwch yr haen amsugno fod yng nghwmni gostyngiad yn yr EQE.
I gloi, mae'r ymchwil hon wedi datblygu synhwyrydd InGaAs yn llwyddiannus gyda thrwch o ddim ond 0.98 micrometr, sydd fwy na 2.5 gwaith yn deneuach na'r strwythur traddodiadol. Ar yr un pryd, mae'n cynnal effeithlonrwydd cwantwm o dros 70% yn yr ystod tonfedd 400-1700 nm. Mae cyflawniad arloesol y ffotosynhwyrydd InGaAs ultra-denau yn darparu llwybr technegol newydd ar gyfer datblygu synwyryddion delwedd sbectrwm eang cydraniad uchel, sŵn isel. Disgwylir i'r amser cludo cludwr cyflym a ddaw yn sgil y dyluniad strwythur ultra-denau leihau croestalk trydanol yn sylweddol a gwella nodweddion ymateb y ddyfais. Ar yr un pryd, mae strwythur llai'r ddyfais yn fwy addas ar gyfer technoleg integreiddio tri dimensiwn sglodion sengl (M3D), gan osod y sylfaen ar gyfer cyflawni araeau picsel dwysedd uchel.
Amser postio: Chwefror-24-2026