Таҳқиқоти нав дар бораи ултра тунукФотодетектори InGaAs
Пешрафти технологияи аксбардории инфрасурхи кӯтоҳмавҷ (SWIR) саҳми назаррасе дар системаҳои биноии шабона, санҷиши саноатӣ, таҳқиқоти илмӣ ва ҳифзи амният ва дигар соҳаҳо гузоштааст. Бо афзоиши талабот ба ошкоркунӣ берун аз спектри нури намоён, рушди сенсорҳои тасвири инфрасурхи кӯтоҳмавҷ низ пайваста афзоиш меёбад. Бо вуҷуди ин, ба даст овардани қарори баланд ва садои пастфотодетектори васеъспектрто ҳол бо мушкилоти зиёди техникӣ рӯбарӯ аст. Гарчанде ки фотодетектори анъанавии инфрасурхи кӯтоҳмавҷи InGaAs метавонад самаранокии аълои табдили фотоэлектрикӣ ва ҳаракати интиқолдиҳандаро нишон диҳад, байни нишондиҳандаҳои асосии фаъолияти онҳо ва сохтори дастгоҳ зиддияти асосӣ вуҷуд дорад. Барои ба даст овардани самаранокии квантии баландтар (QE), тарҳҳои анъанавӣ қабати ҷаббида (AL)-и 3 микрометр ё бештарро талаб мекунанд ва ин тарҳи сохторӣ боиси мушкилоти гуногун мегардад.
Барои кам кардани ғафсии қабати ҷаббида (TAL) дар инфрасурхи мавҷи кӯтоҳи InGaAsфотодетектор, ҷуброни коҳиши ҷаббиш дар дарозии мавҷҳои дароз муҳим аст, хусусан вақте ки ғафсии қабати ҷаббиш дар масоҳати хурд боиси ҷаббиш дар диапазони дарозии мавҷҳои дароз мегардад. Расми 1a усули ҷуброни ғафсии қабати ҷаббиш дар масоҳати хурдро тавассути дароз кардани масири ҷаббиш нишон медиҳад. Ин таҳқиқот самаранокии квантиро (QE) дар банди инфрасурхи кӯтоҳмавҷ тавассути ворид кардани сохтори резонансии режими роҳнамо (GMR) дар асоси TiOx/Au дар тарафи қафои дастгоҳ афзоиш медиҳад.
Дар муқоиса бо сохторҳои инъикоси анъанавии ҳамвори металлӣ, сохтори резонансии режими роҳнамо метавонад таъсири ҷабби резонанси сершуморро ба вуҷуд орад, ки самаранокии ҷабби нури дарозмавҷро ба таври назаррас афзоиш медиҳад. Муҳаққиқон тарҳи параметрҳои калидии сохтори резонанси режими роҳнаморо, аз ҷумла давра, таркиби мавод ва омили пуркуниро тавассути усули таҳлили мавҷҳои пайвастшуда (RCWA) оптимизатсия карданд. Дар натиҷа, ин дастгоҳ ҷабби самаранокро дар банди инфрасурхи мавҷи кӯтоҳ нигоҳ медорад. Бо истифода аз бартариҳои маводҳои InGaAs, муҳаққиқон инчунин вокуниши спектриро вобаста ба сохтори субстрат омӯхтанд. Кам шудани ғафсии қабати ҷаббида бояд бо коҳиши EQE ҳамроҳ бошад.
Хулоса, ин таҳқиқот бомуваффақият детектори InGaAs-ро бо ғафсии ҳамагӣ 0,98 микрометр таҳия кард, ки аз сохтори анъанавӣ беш аз 2,5 маротиба тунуктар аст. Дар айни замон, он самаранокии квантии зиёда аз 70% -ро дар диапазони дарозии мавҷи 400-1700 нм нигоҳ медорад. Дастоварди беназири фотодетектори ултра-тунуки InGaAs роҳи нави техникиро барои таҳияи сенсорҳои тасвири васеъспектри баландсифат ва пастсадо фароҳам меорад. Интизор меравад, ки вақти интиқоли босуръати интиқолдиҳанда, ки аз тарҳи сохтори ултра-тунук ба вуҷуд меояд, ба таври назаррас коҳиши муқовимати электрикӣ ва беҳтар кардани хусусиятҳои вокуниши дастгоҳро таъмин мекунад. Дар айни замон, сохтори камшудаи дастгоҳ барои технологияи ҳамгироии сеченакаи якчипӣ (M3D) мувофиқтар аст ва барои ба даст овардани массивҳои пикселии зичии баланд замина мегузорад.
Вақти нашр: 24 феврали соли 2026