Тадқиқоти охиринифотодетектори тарма
Технологияи ошкоркунии инфрасурх дар разведкаи ҳарбӣ, мониторинги муҳити зист, ташхиси тиббӣ ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешавад. Детекторҳои анъанавии инфрасурх дар иҷроиш баъзе маҳдудиятҳо доранд, ба монанди ҳассосияти ошкор, суръати посух ва ғайра. Маводҳои superlattice Синфи II InAs/InAsSb (T2SL) дорои хосиятҳои аълои фотоэлектрикӣ ва танзимшаванда мебошанд, ки онҳоро барои детекторҳои инфрасурхи мавҷи дароз (LWIR) беҳтарин мекунанд. Мушкилоти вокуниши суст дар ошкоркунии мавҷи дарози инфрасурх муддати тӯлонӣ нигаронкунанда буд, ки эътимоднокии барномаҳои дастгоҳҳои электрониро хеле маҳдуд мекунад. Гарчанде ки фотодетектори тарма (Фотодетектори APD) иҷрои аълои ҷавобӣ дорад, ҳангоми зарб аз ҷараёни баланди торикӣ азоб мекашад.
Барои ҳалли ин мушкилот, як гурӯҳи Донишгоҳи Илм ва Технологияи Электронии Чин як фотодиоди дарозмавҷи инфрасурхи тарма (APD) суперлаттикаи дараҷаи II (T2SL) бомуваффақият тарҳрезӣ кард. Муҳаққиқон сатҳи пасти рекомбинатсияи шнекти қабати абсорбери InAs/InAsSb T2SL-ро барои кам кардани ҷараёни торик истифода бурданд. Ҳамзамон, AlAsSb бо арзиши пасти k ҳамчун қабати мултипликатор барои пахш кардани садои дастгоҳ ҳангоми нигоҳ доштани фоидаи кофӣ истифода мешавад. Ин тарҳ ҳалли умедбахшро барои пешбурди технологияи муайянкунии мавҷи дарози инфрасурх фароҳам меорад. Детектор тарҳи зинапояи зинадорро қабул мекунад ва тавассути танзими таносуби таркиби InAs ва InAsSb, гузариши ҳамвори сохтори банд ба даст оварда мешавад ва кори детектор беҳтар мешавад. Дар робита ба интихоби мавод ва раванди омодагӣ, ин таҳқиқот усули афзоиш ва параметрҳои раванди маводи InAs/InAsSb T2SL-ро, ки барои омода кардани детектор истифода мешавад, муфассал тавсиф мекунад. Муайян кардани таркиб ва ғафсии InAs/InAsSb T2SL муҳим аст ва барои ноил шудан ба тавозуни стресс танзими параметр зарур аст. Дар заминаи муайянкунии мавҷи дарози инфрасурх, барои ноил шудан ба ҳамон дарозии мавҷҳои буридашуда ҳамчун InAs/GaSb T2SL, давраи ягонаи ғафси InAs/InAsSb T2SL лозим аст. Аммо, моносикли ғафс боиси коҳиши коэффисиенти азхудкунӣ дар самти афзоиш ва афзоиши массаи самараноки сӯрохиҳо дар T2SL мегардад. Муайян карда шудааст, ки илова кардани ҷузъи Sb метавонад дарозии мавҷи дарозтарро бидуни афзоиши назарраси ғафсии як давра ба даст орад. Аммо, таркиби аз ҳад зиёди Sb метавонад ба ҷудошавии унсурҳои Sb оварда расонад.
Аз ин рӯ, InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL бо гурӯҳи Sb 0.5 ҳамчун қабати фаъоли APD интихоб карда шуд.фотодетектор. InAs/InAsSb T2SL асосан дар субстратҳои GaSb мерӯяд, аз ин рӯ нақши GaSb дар идоракунии шиддат бояд ба назар гирифта шавад. Аслан, ноил шудан ба мувозинати штамм муқоисаи доимии миёнаи торҳои суперлаттикаро дар як давра бо доимии торҳои субстрат дар бар мегирад. Умуман, шиддати кашиш дар InAs бо шиддати фишурдаи аз ҷониби InAsSb воридшуда ҷуброн карда мешавад, ки дар натиҷа қабати ғафси InAs нисбат ба қабати InAsSb мешавад. Ин тадқиқот хусусиятҳои аксуламали фотоэлектрикии фотодетектори тарма, аз ҷумла аксуламали спектрӣ, ҷараёни тира, садо ва ғайраро чен карда, самаранокии тарҳи қабати градиентии зинадорро санҷид. Таъсири афзояндаи тарма аз фотодетектори тарма тахлил шуда, робитаи байни омили афзоиш ва кувваи нури афтида, харорат ва дигар параметрхо мухокима карда мешавад.
АНҶИР. $A) Диаграммаи схематикии фотодетектори инфрасурх мављи дарози InAs/InAsSb; $B) Диаграммаи схематикии майдонњои электрї дар њар ќабати фотодетектори APD.
Вақти фиристодан: январ-06-2025