An rannsachadh as ùire air photodetector maoim-sneachda

An rannsachadh as ùire delorgaire dhealbhan-camara

Tha teicneòlas lorg fo-dhearg air a chleachdadh gu farsaing ann an sgrùdadh armachd, sgrùdadh àrainneachd, breithneachadh meidigeach agus raointean eile. Tha cuid de chuingealachaidhean ann an coileanadh aig lorgairean infridhearg traidiseanta, leithid cugallachd lorg, astar freagairt agus mar sin air adhart. Tha feartan photoelectric sàr-mhath agus tunability aig stuthan InAs / InAsSb Clas II superlattice (T2SL), gan dèanamh air leth freagarrach airson lorgairean infridhearg tonn-fada (LWIR). Tha duilgheadas freagairt lag ann an lorg infridhearg tonn fada air a bhith na dhragh airson ùine mhòr, a tha gu mòr a’ cuingealachadh earbsachd thagraidhean innealan dealanach. Ged a tha lorgair dhealbhan maoim-sneachda (Luchdaich a-nuas lorgaire dhealbhan APD) tha coileanadh freagairt sàr-mhath aige, bidh e a’ fulang le sruth àrd dorcha rè iomadachadh.

Gus fuasgladh fhaighinn air na duilgheadasan sin, tha sgioba bho Oilthigh Saidheans Dealain agus Teicneòlais Shìona air a bhith soirbheachail le dealbhadh àrd-choileanadh Clas II superlattice (T2SL) photodiode maoim-sneachda fad-tonn infridhearg (APD). Chleachd an luchd-rannsachaidh an ìre ath-mheasgachaidh auger nas ìsle den ìre absorber InAs / InAsSb T2SL gus an sruth dorcha a lughdachadh. Aig an aon àm, tha AlAsSb le luach k ìosal air a chleachdadh mar an ìre iomadachaidh gus fuaim inneal a chumail fodha fhad ‘s a chumas e buannachd gu leòr. Tha an dealbhadh seo a’ toirt seachad fuasgladh gealltanach airson a bhith a’ brosnachadh leasachadh teicneòlas lorg fo-dhearg tonn fada. Bidh an lorgaire a’ gabhail ri dealbhadh sreathach ceumnach, agus le bhith ag atharrachadh a’ cho-mheas sgrìobhaidh de InAs agus InAsSb, tha eadar-ghluasad rèidh structar a’ chòmhlain air a choileanadh, agus tha coileanadh an lorgaire air a leasachadh. A thaobh taghadh stuthan agus pròiseas ullachaidh, tha an sgrùdadh seo a’ toirt cunntas mionaideach air an dòigh fàis agus paramadairean pròiseas stuth InAs / InAsSb T2SL a chaidh a chleachdadh gus an lorgaire ullachadh. Tha e deatamach a bhith a’ dearbhadh co-dhèanamh agus tiugh InAs / InAsSb T2SL agus tha feum air atharrachadh paramadair gus cothromachadh cuideam fhaighinn. Ann an co-theacsa lorg infridhearg tonn-fada, gus an aon tonn-tonn gearraidh a choileanadh ri InAs / GaSb T2SL, tha feum air ùine singilte InAs / InAsSb T2SL nas tiugh. Ach, tha monocycle nas tiugh a’ leantainn gu lùghdachadh anns a’ cho-èifeachd sùghaidh a thaobh fàs agus àrdachadh ann am meud èifeachdach nan tuill ann an T2SL. Thathas a’ faighinn a-mach gum faod cur-ris Sb tonn-tonn gearraidh nas fhaide a choileanadh gun a bhith ag àrdachadh gu mòr tiugh aon ùine. Ach, dh’ fhaodadh cus sgrìobhadh Sb leantainn gu sgaradh eileamaidean Sb.

Mar sin, chaidh InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL le buidheann Sb 0.5 a thaghadh mar an ìre ghnìomhach de APDlorgaire dealbh. Bidh InAs/InAsSb T2SL a’ fàs sa mhòr-chuid air substrates GaSb, agus mar sin feumar beachdachadh air àite GaSb ann an riaghladh cuideam. Gu bunaiteach, tha a bhith a’ coileanadh co-ionannachd strain a’ toirt a-steach coimeas a dhèanamh eadar seasmhach lattice cuibheasach superlattice airson aon ùine ri seasmhach lattice an t-substrate. San fharsaingeachd, tha an cuideam tensile anns na InAs air a dhìoladh leis an t-srann teannachaidh a thug an InAsSb a-steach, a’ leantainn gu còmhdach InAs nas tiugh na an ìre InAsSb. Thomhais an sgrùdadh seo feartan freagairt photoelectric an photodetector maoim-sneachda, a’ toirt a-steach freagairt speurail, sruth dorcha, fuaim, msaa, agus dhearbh e èifeachdas dealbhadh còmhdach caisead ceum. Thathas a’ sgrùdadh buaidh iomadachaidh maoim-sneachda an photodetector maoim-sneachda, agus thathas a’ bruidhinn air a’ cheangal eadar am bàillidh iomadachaidh agus cumhachd solais tachartais, teòthachd agus paramadairean eile.

FIG. (A) Diagram sgeamach de lorgaire dhealbhan APD fo-dhearg tonn-fada InAs/InAsSb; (B) Diagram sgeamach de raointean dealain aig gach ìre de photodetector APD.