Rannsachadh ùr air ultra-thanaLorgaire-foto InGaAs
Tha adhartas teicneòlas ìomhaighean infridhearg tonn-ghoirid (SWIR) air cur gu mòr ri siostaman lèirsinn oidhche, sgrùdadh gnìomhachais, rannsachadh saidheansail, agus dìon tèarainteachd agus raointean eile. Leis an iarrtas a tha a’ sìor fhàs airson lorg taobh a-muigh speactram an t-solais fhaicsinneach, tha leasachadh mothachairean ìomhaighean infridhearg tonn-ghoirid cuideachd a’ sìor fhàs. Ach, a’ coileanadh rùn àrd agus fuaim ìosallorgaire-foto speactram farsaingtha mòran dhùbhlain theicnigeach fhathast romhpa. Ged a dh’ fhaodas lorgaire-foto-infridhearg tonn-ghoirid traidiseanta InGaAs èifeachdas tionndaidh foto-dealain agus gluasad giùlain sàr-mhath a nochdadh, tha eas-aonta bunaiteach eadar na prìomh chomharran coileanaidh aca agus structar an inneil. Gus èifeachdas cuantamach (QE) nas àirde fhaighinn, feumaidh dealbhaidhean àbhaisteach còmhdach sùghaidh (AL) de 3 micromeatairean no barrachd, agus tha an dealbhadh structarail seo ag adhbhrachadh grunn dhuilgheadasan.
Gus tiughas an t-sreath-sùghaidh (TAL) ann an infridhearg tonn-ghoirid InGaAs a lùghdachadhlorgaire-foto, tha e deatamach dìoladh a dhèanamh airson lùghdachadh ann an gabhail a-steach aig tonnan-fada, gu h-àraidh nuair a bhios tiughas an t-sreath gabhail a-steach beag-sgìre ag adhbhrachadh gabhail a-steach neo-iomchaidh anns an raon tonn-fada. Tha Figear 1a a’ sealltainn an dòigh air dìoladh a dhèanamh airson tiughas an t-sreath gabhail a-steach beag-sgìre le bhith a’ leudachadh slighe an gabhail a-steach optigeach. Tha an sgrùdadh seo a’ neartachadh èifeachdas cuantamach (QE) anns a’ chòmhlan infridhearg tonn-ghoirid le bhith a’ toirt a-steach structar ath-shondais modh treòraichte (GMR) stèidhichte air TiOx/Au air cùl an inneil.
An coimeas ri structaran meòrachaidh meatailt planar traidiseanta, faodaidh an structar ath-shondais modh treòraichte iomadh buaidh glacaidh ath-shondais a ghineadh, a’ leasachadh èifeachdas glacaidh solas tonn-fhada gu mòr. Rinn luchd-rannsachaidh leasachadh air dealbhadh prìomh pharaimeatair an structair ath-shondais modh treòraichte, a’ gabhail a-steach an ùine, co-dhèanamh stuthan, agus am factar lìonaidh, tron mhodh mion-sgrùdadh tonn ceangailte teann (RCWA). Mar thoradh air an sin, tha an inneal seo fhathast a’ cumail suas glacaidh èifeachdach anns a’ chòmhlan infridhearg tonn-ghoirid. Le bhith a’ cleachdadh buannachdan stuthan InGaAs, rannsaich an luchd-rannsachaidh cuideachd am freagairt speactram a rèir structar an t-substrate. Bu chòir lùghdachadh ann an EQE a bhith an cois lùghdachadh ann an tiughas an t-sreath glacaidh.
Mar cho-dhùnadh, leasaich an rannsachadh seo lorgaire InGaAs gu soirbheachail le tiughas de dìreach 0.98 micromeatair, a tha còrr is 2.5 uair nas taine na an structar traidiseanta. Aig an aon àm, tha e a’ cumail suas èifeachdas cuantamach de chòrr is 70% anns an raon tonn-fhaid 400-1700 nm. Tha an coileanadh ùr-ghnàthach den lorgaire-foto InGaAs ultra-thana a’ toirt seachad slighe theicnigeach ùr airson leasachadh mothachairean ìomhaigh speactram farsaing àrd-rèiteachaidh, ìosal-fuaim. Thathar an dùil gun lughdaich an ùine còmhdhail giùlain luath a thig bhon dealbhadh structar ultra-thana crosstalk dealain gu mòr agus gun leasaich e feartan freagairt an inneil. Aig an aon àm, tha structar an inneil lùghdaichte nas freagarraiche airson teicneòlas amalachaidh trì-thaobhach aon-sliseag (M3D), a’ leagail a’ bhunait airson sreathan piogsail àrd-dùmhlachd a choileanadh.
Àm puist: 24 Gearran 2026