An rannsachadh as ùire aiglorgaire-foto maoim-sneachda
Tha teicneòlas lorg infridhearg air a chleachdadh gu farsaing ann an taisgealadh armachd, sgrùdadh àrainneachd, breithneachadh meidigeach agus raointean eile. Tha cuid de chuingealachaidhean ann an coileanadh lorgairean infridhearg traidiseanta, leithid cugallachd lorg, astar freagairt agus mar sin air adhart. Tha feartan foto-dealain agus comas atharrachaidh sàr-mhath aig stuthan InAs/InAsSb Clas II superlattice (T2SL), gan dèanamh freagarrach airson lorgairean infridhearg tonn-fhada (LWIR). Tha duilgheadas freagairt lag ann an lorg infridhearg tonn-fhada air a bhith na adhbhar dragh airson ùine mhòr, a tha gu mòr a’ cuingealachadh earbsachd thagraidhean innealan dealanach. Ged a tha lorgaire foto-sneachda (Lorgaire-foto APD) aig a bheil coileanadh freagairt sàr-mhath, tha e a’ fulang le sruth dorcha àrd rè iomadachadh.
Gus na duilgheadasan seo fhuasgladh, tha sgioba bho Oilthigh Saidheans is Teicneòlais Leictreonach Shìona air dealbhachadh gu soirbheachail de foto-diode maoim-sneachda infridhearg tonn-fhada Clas II àrd-choileanadh (T2SL). Chleachd an luchd-rannsachaidh an ìre ath-chur auger nas ìsle den shreath glacaidh InAs/InAsSb T2SL gus an sruth dorcha a lughdachadh. Aig an aon àm, thathas a’ cleachdadh AlAsSb le luach k ìosal mar an t-sreath iomadachaidh gus fuaim an uidheim a chumail fodha fhad ‘s a tha buannachd gu leòr ga chumail suas. Tha an dealbhadh seo a’ toirt seachad fuasgladh gealltanach airson leasachadh teicneòlas lorg infridhearg tonn-fhada adhartachadh. Bidh an lorgaire a’ gabhail ri dealbhadh ceum air cheum, agus le bhith ag atharrachadh co-mheas co-dhèanamh InAs agus InAsSb, thèid gluasad rèidh structar a’ chòmhlain a choileanadh, agus thèid coileanadh an lorgaire 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 co-dhèanamh agus tiugh InAs/InAsSb T2SL a dhearbhadh agus tha feum air atharrachadh paramadair gus cothromachadh cuideam a choileanadh. Ann an co-theacsa lorg infridhearg tonn-fhada, gus an aon tonn-fhaid gearraidh a choileanadh ri InAs/GaSb T2SL, feumar aon-ùine nas tiugh de InAs/InAsSb T2SL. Ach, bidh monocycle nas tiugh ag adhbhrachadh lùghdachadh anns a’ cho-èifeachd gabhail a-steach ann an taobh fàis agus àrdachadh ann am mais èifeachdach thuill ann an T2SL. Tha e air a lorg gum faod cur ri co-phàirt Sb tonn-fhaid gearraidh nas fhaide a choileanadh gun a bhith a’ meudachadh tighead aon-ùine gu mòr. Ach, faodaidh cus co-dhèanamh Sb leantainn gu sgaradh eileamaidean Sb.
Mar sin, chaidh InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL le buidheann Sb 0.5 a thaghadh mar an sreath ghnìomhach de APD.lorgaire-fotoBidh InAs/InAsSb T2SL a’ fàs sa mhòr-chuid air fo-stratan GaSb, agus mar sin feumar beachdachadh air àite GaSb ann an riaghladh deformachaidh. Gu bunaiteach, tha cothromachadh deformachaidh a’ toirt a-steach coimeas a dhèanamh eadar cunbhalachd cuibheasach cliath-uinneig superlattice airson aon ùine agus cunbhalachd cliath-uinneig an t-substrate. San fharsaingeachd, tha an deformachadh tensile anns an InAs air a chothromachadh leis an deformachadh teannachaidh a bheir an InAsSb a-steach, agus mar thoradh air sin tha sreath InAs nas tiugh na an sreath InAsSb. Thomhais an sgrùdadh seo feartan freagairt foto-eileagtronaigeach an foto-lorgaire maoim-sneachda, a’ gabhail a-steach freagairt speactram, sruth dorcha, fuaim, msaa., agus dhearbh e èifeachdas dealbhadh an t-sreath caisead ceumichte. Tha buaidh iomadachaidh maoim-sneachda an foto-lorgaire maoim-sneachda air a sgrùdadh, agus tha an dàimh eadar am factar iomadachaidh agus cumhachd solais tachartais, teòthachd agus paramadairean eile air a dheasbad.
FÌG. (A) Diagram sgemataigeach de lorgaire-foto infridhearg tonn-fhada InAs/InAsSb APD; (B) Diagram sgemataigeach de raointean dealain aig gach sreath de lorgaire-foto APD.
Àm puist: 06 Faoilleach 2025