جدیدترین تحقیق در مورد ردیاب نور بهمن

آخرین تحقیقات ازردیاب نور بهمن

فناوری تشخیص مادون قرمز به طور گسترده در شناسایی نظامی، نظارت بر محیط زیست، تشخیص پزشکی و سایر زمینه ها استفاده می شود. آشکارسازهای مادون قرمز سنتی دارای محدودیت هایی در عملکرد هستند، مانند حساسیت تشخیص، سرعت پاسخ و غیره. مواد سوپرشبکه کلاس II InAs/InAsSb (T2SL) دارای خواص فوتوالکتریک عالی و قابلیت تنظیم هستند، که آنها را برای آشکارسازهای امواج مادون قرمز (LWIR) ایده آل می کند. مشکل پاسخ ضعیف در تشخیص امواج مادون قرمز طولانی مدت یک نگرانی بوده است که تا حد زیادی قابلیت اطمینان برنامه های دستگاه های الکترونیکی را محدود می کند. اگرچه ردیاب نور بهمن (ردیاب نوری APD) عملکرد پاسخگویی بسیار خوبی دارد، در هنگام ضرب از جریان تاریک بالایی رنج می برد.

برای حل این مشکلات، تیمی از دانشگاه علوم و فناوری الکترونیک چین با موفقیت یک فتودیود نوری بهمن مادون قرمز با کارایی بالا کلاس II (T2SL) را طراحی کرده است. محققان از نرخ نوترکیبی پایین‌تر لایه جاذب InAs/InAsSb T2SL برای کاهش جریان تاریک استفاده کردند. در عین حال، AlAsSb با مقدار k پایین به عنوان لایه ضریب برای سرکوب نویز دستگاه با حفظ بهره کافی استفاده می شود. این طراحی یک راه حل امیدوارکننده برای ارتقای توسعه فناوری تشخیص امواج مادون قرمز طولانی ارائه می دهد. آشکارساز طراحی پلکانی پلکانی را اتخاذ می کند و با تنظیم نسبت ترکیب InAs و InAsSb، انتقال صاف ساختار نواری حاصل می شود و عملکرد آشکارساز بهبود می یابد. از نظر انتخاب مواد و فرآیند آماده‌سازی، این مطالعه به طور مفصل روش رشد و پارامترهای فرآیند مواد InAs/InAsSb T2SL مورد استفاده برای تهیه آشکارساز را شرح می‌دهد. تعیین ترکیب و ضخامت InAs/InAsSb T2SL بسیار مهم است و تنظیم پارامتر برای دستیابی به تعادل تنش مورد نیاز است. در زمینه تشخیص امواج مادون قرمز با موج بلند، برای دستیابی به همان طول موج قطع مانند InAs/GaSb T2SL، یک دوره واحد ضخیم تر InAs/InAsSb T2SL مورد نیاز است. با این حال، تک چرخه ضخیم تر منجر به کاهش ضریب جذب در جهت رشد و افزایش جرم موثر سوراخ ها در T2SL می شود. مشخص شده است که افزودن مولفه Sb می تواند طول موج قطع طولانی تری را بدون افزایش قابل توجهی ضخامت یک دوره بدست آورد. با این حال، ترکیب بیش از حد Sb ممکن است منجر به جداسازی عناصر Sb شود.

بنابراین، InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL با گروه Sb 0.5 به عنوان لایه فعال APD انتخاب شد.ردیاب نوری. InAs/InAsSb T2SL عمدتاً روی بسترهای GaSb رشد می کند، بنابراین نقش GaSb در مدیریت کرنش باید در نظر گرفته شود. اساساً، دستیابی به تعادل کرنش مستلزم مقایسه میانگین ثابت شبکه یک ابرشبکه برای یک دوره با ثابت شبکه زیرلایه است. به طور کلی، کرنش کششی در InAs توسط کرنش فشاری وارد شده توسط InAsSb جبران می‌شود و در نتیجه یک لایه InAs ضخیم‌تر از لایه InAsSb ایجاد می‌شود. این مطالعه ویژگی‌های پاسخ فوتوالکتریک آشکارساز نوری بهمن، از جمله پاسخ طیفی، جریان تاریک، نویز و غیره را اندازه‌گیری کرد و اثربخشی طرح لایه گرادیان پلکانی را تأیید کرد. اثر ضرب بهمن آشکارساز نوری بهمن تجزیه و تحلیل می‌شود و رابطه بین ضریب ضرب و قدرت نور فرود، دما و سایر پارامترها مورد بحث قرار می‌گیرد.

شکل (الف) نمودار شماتیک آشکارساز نوری مادون قرمز موج بلند InAs/InAsSb. (ب) نمودار شماتیک میدان های الکتریکی در هر لایه آشکارساز نوری APD.