Den siste forskningen av Avalanche Photodetektor

Den siste forskningen avAvalanche fotodetektor

Infrarød deteksjonsteknologi er mye brukt innen militær rekognosering, miljøovervåking, medisinsk diagnose og andre felt. Tradisjonelle infrarøde detektorer har noen begrensninger i ytelsen, for eksempel deteksjonsfølsomhet, responshastighet og så videre. INAS/INASSB klasse II Supergattice (T2SL) materialer har utmerkede fotoelektriske egenskaper og avstemning, noe som gjør dem ideelle for langbølge infrarøde (LWIR) detektorer. Problemet med svak respons ved deteksjon med lang bølge infrarød har vært en bekymring i lang tid, noe som begrenser påliteligheten til elektroniske applikasjoner. Selv om snøskred fotodetektor (APD fotodetektor) har utmerket responsytelse, den lider av høy mørk strøm under multiplikasjon.

For å løse disse problemene har et team fra University of Electronic Science and Technology of China med hell designet en høyytelses-klasse II Supergattice (T2SL) langbølget infrarød Avalanche Photodiode (APD). Forskerne brukte den nedre skrue -rekombinasjonshastigheten til INAS/INASSB T2SL -absorberlaget for å redusere den mørke strømmen. Samtidig brukes ALASB med lav K -verdi som multiplikatorlag for å undertrykke enhetsstøy mens du opprettholder tilstrekkelig gevinst. Denne designen gir en lovende løsning for å fremme utviklingen av deteksjonsteknologi med lang bølge. Detektoren vedtar et trinnet lagdelt design, og ved å justere komposisjonsforholdet mellom INAS og INASBB, oppnås den glatte overgangen til båndstrukturen, og ytelsen til detektoren forbedres. Når det gjelder materialvalg og forberedelsesprosess, beskriver denne studien i detalj vekstmetoden og prosessparametrene til INAS/INASSB T2SL -materiale som brukes til å fremstille detektoren. Å bestemme sammensetningen og tykkelsen på INAS/INASSB T2SL er kritisk og parameterjustering er nødvendig for å oppnå stressbalanse. I sammenheng med langbølge infrarød deteksjon, for å oppnå den samme avskjæringsbølgelengden som INAS/GASB T2SL, kreves en tykkere InAS/INASSB T2SL enkeltperiode. Imidlertid resulterer tykkere monosyklus i en reduksjon i absorpsjonskoeffisienten i vekstretning og en økning i den effektive massen av hull i T2SL. Det er funnet at å legge til SB -komponent kan oppnå lengre avskjæringsbølgelengde uten å øke tykkelsen på en enkelt periode. Imidlertid kan overdreven SB -sammensetning føre til segregering av SB -elementer.

Derfor ble INAS/INAS0.5SB0.5 T2SL med SB -gruppe 0.5 valgt som det aktive laget av APDfotodetektor. INAS/INASSB T2SL vokser hovedsakelig på GASB -underlag, så rollen til GASB i belastningsstyring må vurderes. I hovedsak innebærer å oppnå belastnings likevekt å sammenligne gjennomsnittlig gitterkonstant for en superlatse i en periode til gitterkonstanten til underlaget. Generelt kompenseres strekkstammen i INAS av trykkstammen som er introdusert av INASSB, noe som resulterer i et tykkere Inas -lag enn INASSB -laget. Denne studien målte de fotoelektriske responsegenskapene til snøskredfotodetektoren, inkludert spektral respons, mørk strøm, støy osv., Og bekreftet effektiviteten til den trinnede gradientlagsdesign. Avalanche -multiplikasjonseffekten av snøskredfotodetektoren blir analysert, og forholdet mellom multiplikasjonsfaktoren og den innfallende lyskraften, temperaturen og andre parametere blir diskutert.

Fig. (A) Skjematisk diagram over INAS/INASSB langbølge infrarød APD-fotodetektor; (B) Skjematisk diagram over elektriske felt ved hvert lag APD -fotodetektor.