Het nieuwste onderzoek van Avalanche Photodetector

Het laatste onderzoek vanlawine fotodetector

Infrarooddetectietechnologie wordt veel gebruikt in militaire verkenning, milieumonitoring, medische diagnose en andere gebieden. Traditionele infrarooddetectoren hebben enkele beperkingen in prestaties, zoals detectiegevoeligheid, responssnelheid enzovoort. Inas/Inassb Class II Superlattice (T2SL) -materialen hebben uitstekende foto-elektrische eigenschappen en afstemmers, waardoor ze ideaal zijn voor langgolfinfrarood (LWIR) -detectoren. Het probleem van een zwakke respons bij de detectie van lange golfinfrarood is al lang een punt van zorg, wat de betrouwbaarheid van elektronische apparaattoepassingen aanzienlijk beperkt. Hoewel Avalanche Photodetector (APD -fotodetector) heeft uitstekende responsprestaties, het lijdt aan een hoge donkere stroom tijdens vermenigvuldiging.

Om deze problemen op te lossen, heeft een team van de University of Electronic Science and Technology of China met succes een hoogwaardige klasse II Superlattice (T2SL) Long-Wave Infrared Avalanche PhotodioD (APD) ontworpen. De onderzoekers gebruikten de lagere vijzelrecombinatiesnelheid van de INAS/INASSB T2SL -absorberlaag om de donkere stroom te verminderen. Tegelijkertijd wordt AlassB met een lage K -waarde gebruikt als de multiplicatorlaag om apparaatruis te onderdrukken met behoud van voldoende versterking. Dit ontwerp biedt een veelbelovende oplossing voor het bevorderen van de ontwikkeling van lange -golfinfrarooddetectietechnologie. De detector hanteert een getrapte gelaagd ontwerp en door de samenstellingsverhouding van INAS en INASSB aan te passen, wordt de soepele overgang van de bandstructuur bereikt en is de prestaties van de detector verbeterd. In termen van materiaalselectie- en voorbereidingsproces beschrijft deze studie in detail de groeimethode en procesparameters van INAS/INASSB T2SL -materiaal dat wordt gebruikt om de detector te bereiden. Het bepalen van de samenstelling en dikte van INAS/INASSB T2SL is van cruciaal belang en de parameteraanpassing is vereist om spanningsbalans te bereiken. In de context van langgolfinfrarooddetectie is een dikkere Inas/InassB T2SL enkele periode vereist om dezelfde afsluitgolflengte te bereiken als INAS/GASB T2SL. Dikkere monocycle resulteert echter in een afname van de absorptiecoëfficiënt in de groeirichting en een toename van de effectieve massa van gaten in T2SL. Het is gebleken dat het toevoegen van SB -component een langere afsnijdgolflengte kan bereiken zonder de dikte van de enkele periode aanzienlijk te verhogen. Overmatige SB -samenstelling kan echter leiden tot segregatie van SB -elementen.

Daarom werd Inas/Inas0.5SB0.5 T2SL met SB -groep 0,5 geselecteerd als de actieve laag APDfotodetector. INAS/INASSB T2SL groeit voornamelijk op GASB -substraten, dus de rol van GASB in rekbeheer moet worden overwogen. In wezen omvat het bereiken van rekevenwicht het vergelijken van de gemiddelde roosterconstante van een superrooster gedurende één periode met de roosterconstante van het substraat. Over het algemeen wordt de trekspanning in de INAS gecompenseerd door de drukstam geïntroduceerd door de INASSB, wat resulteert in een dikkere INAS -laag dan de INASSB -laag. Deze studie gemeten de foto -elektrische responskenmerken van de Avalanche -fotodetector, inclusief spectrale respons, donkere stroom, ruis, enz., En verifieerde de effectiviteit van het ontwerp van de getrapte gradiëntlaag. Het lawine -vermenigvuldigingseffect van de lawine -fotodetector wordt geanalyseerd en de relatie tussen de vermenigvuldigingsfactor en het invallende lichtvermogen, temperatuur en andere parameters wordt besproken.

Fig. (A) Schematisch diagram van INAS/INASSB Long-golf infrarood APD Photodetector; (B) Schematisch diagram van elektrische velden bij elke laag APD -fotodetector.