Yr ymchwil ddiweddaraf o Avalanche Photodetector

Yr ymchwil ddiweddaraf oAvalanche Photodetector

Defnyddir technoleg canfod is -goch yn helaeth mewn rhagchwilio milwrol, monitro amgylcheddol, diagnosis meddygol a meysydd eraill. Mae gan synwyryddion is -goch traddodiadol rai cyfyngiadau mewn perfformiad, megis sensitifrwydd canfod, cyflymder ymateb ac ati. Mae gan ddeunyddiau Superlattice Dosbarth II INAs/INASSB (T2SL) briodweddau ffotodrydanol rhagorol a thiwniadwyedd, gan eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer synwyryddion is-goch tonnau hir (LWIR). Mae problem ymateb gwan mewn canfod is -goch tonnau hir wedi bod yn bryder ers amser maith, sy'n cyfyngu'n fawr ar ddibynadwyedd cymwysiadau dyfeisiau electronig. Er bod Avalanche Photodetector (APD Photodetector) mae ganddo berfformiad ymateb rhagorol, mae'n dioddef o gerrynt tywyll uchel yn ystod lluosi.

I ddatrys y problemau hyn, mae tîm o Brifysgol Gwyddoniaeth Electronig a Thechnoleg Tsieina wedi llwyddo i ddylunio ffotodiode eirlithriad is-goch tonnau hir-donnau Perfformiad Uchel (T2SL) (APD). Defnyddiodd yr ymchwilwyr gyfradd ailgyfuno auger is yr haen amsugnwr INAS/INASSB T2SL i leihau'r cerrynt tywyll. Ar yr un pryd, defnyddir AlassB â gwerth K isel fel yr haen lluosydd i atal sŵn dyfeisiau wrth gynnal digon o enillion. Mae'r dyluniad hwn yn darparu ateb addawol ar gyfer hyrwyddo datblygiad technoleg canfod is -goch tonnau hir. Mae'r synhwyrydd yn mabwysiadu dyluniad haenog grisiog, a thrwy addasu cymhareb cyfansoddiad INAs ac INASSB, cyflawnir trosglwyddiad llyfn strwythur y band, a gwellir perfformiad y synhwyrydd. O ran proses dewis a pharatoi deunyddiau, mae'r astudiaeth hon yn disgrifio'n fanwl y dull twf a pharamedrau prosesu deunydd INAs/INASSB T2SL a ddefnyddir i baratoi'r synhwyrydd. Mae pennu cyfansoddiad a thrwch INAS/INASSB T2SL yn hollbwysig ac mae angen addasiad paramedr i sicrhau cydbwysedd straen. Yng nghyd-destun canfod is-goch tonnau hir, er mwyn cyflawni'r un donfedd torri i ffwrdd ag INAS/GASB T2SL, mae angen cyfnod sengl mwy trwchus INAS/INASSB T2SL. Fodd bynnag, mae monocycle mwy trwchus yn arwain at ostyngiad yn y cyfernod amsugno i gyfeiriad twf a chynnydd ym màs effeithiol tyllau yn T2SL. Canfyddir y gall ychwanegu cydran SB gyflawni tonfedd toriad hirach heb gynyddu trwch cyfnod sengl yn sylweddol. Fodd bynnag, gall gormod o gyfansoddiad SB arwain at wahanu elfennau SB.

Felly, dewiswyd INAS/INAS0.5SB0.5 T2SL gyda grŵp SB 0.5 fel haen weithredol APDffotodetector. Mae INAS/INASSB T2SL yn tyfu'n bennaf ar swbstradau GASB, felly mae angen ystyried rôl GASB wrth reoli straen. Yn y bôn, mae cyflawni ecwilibriwm straen yn cynnwys cymharu cysonyn dellt cyfartalog uwch -deitl am un cyfnod â chysondeb dellt y swbstrad. Yn gyffredinol, mae'r straen tynnol yn yr INAs yn cael ei ddigolledu gan y straen cywasgol a gyflwynwyd gan yr INASSB, gan arwain at haen INAS fwy trwchus na'r haen INASSB. Mesurodd yr astudiaeth hon nodweddion ymateb ffotodrydanol y ffotodetector eirlithriad, gan gynnwys ymateb sbectrol, cerrynt tywyll, sŵn, ac ati, a gwirio effeithiolrwydd dyluniad yr haen graddiant grisiog. Dadansoddir effaith lluosi eirlithriad y ffotodetector eirlithriad, a thrafodir y berthynas rhwng y ffactor lluosi a'r pŵer golau digwyddiad, tymheredd a pharamedrau eraill.

Ffig. (A) Diagram sgematig o ffotodetector APD is-goch ton hir INAs/INASSB; (B) Diagram sgematig o gaeau trydan ar bob haen o ffotodetector APD.