Таҳқиқоти охирини азфотодетектори тарма
Технологияи ошкоркунии инфрасурх дар кашфи низомӣ, мониторинги муҳити зист, ташхиси тиббӣ ва дигар соҳаҳо ба таври васеъ истифода мешавад. Детекторҳои анъанавии инфрасурх дар иҷроиш баъзе маҳдудиятҳо доранд, ба монанди ҳассосияти ошкоркунӣ, суръати вокуниш ва ғайра. Маводҳои суперқабати синфи II InAs/InAsSb (T2SL) дорои хосиятҳои аълои фотоэлектрикӣ ва танзимшавандагӣ мебошанд, ки онҳоро барои детекторҳои инфрасурхи мавҷи дароз (LWIR) беҳтарин мегардонанд. Мушкилоти вокуниши заиф дар ошкоркунии инфрасурхи мавҷи дароз муддати тӯлонӣ нигаронкунанда буд, ки эътимоднокии барномаҳои дастгоҳҳои электрониро хеле маҳдуд мекунад. Гарчанде ки фотодетектори тарма (Фотодетектори APD) дорои самаранокии аълои вокуниш аст, он ҳангоми зарб аз ҷараёни баланди торик азият мекашад.
Барои ҳалли ин мушкилот, як гурӯҳ аз Донишгоҳи илм ва технологияи электронии Чин бомуваффақият фотодиоди инфрасурхи дарозмавҷи супершабакаи синфи II (T2SL)-ро бомуваффақият тарроҳӣ карданд. Муҳаққиқон суръати рекомбинатсияи шнеки поёнии қабати ҷаббандаи InAs/InAsSb T2SL-ро барои кам кардани ҷараёни торик истифода бурданд. Дар айни замон, AlAsSb бо арзиши пасти k ҳамчун қабати зарбкунанда барои пахш кардани садои дастгоҳ ва нигоҳ доштани фоидаи кофӣ истифода мешавад. Ин тарҳ як роҳи ҳалли умедбахшро барои пешбурди рушди технологияи ошкоркунии инфрасурхи дарозмавҷ пешниҳод мекунад. Детектор тарҳи зинапояи зинапояро қабул мекунад ва бо танзими таносуби таркиби InAs ва InAsSb, гузариши ҳамвори сохтори банд ба даст оварда мешавад ва кори детектор беҳтар мешавад. Аз нигоҳи интихоби мавод ва раванди омодасозӣ, 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 шиддат танзими параметрҳо зарур аст. Дар заминаи ошкоркунии инфрасурхи мавҷи дароз, барои ба даст овардани ҳамон дарозии мавҷи буриш, ки ба монанди InAs/GaSb T2SL аст, як давраи ягонаи ғафси InAs/InAsSb T2SL лозим аст. Аммо, яксикли ғафстар боиси коҳиши коэффитсиенти ҷаббиш дар самти афзоиш ва афзоиши массаи муассири сӯрохиҳо дар T2SL мегардад. Муайян карда шудааст, ки илова кардани ҷузъи Sb метавонад дарозии мавҷи буриши дарозтарро бидуни афзоиши назарраси ғафсии як давраи ягона ба даст орад. Аммо, таркиби аз ҳад зиёди Sb метавонад ба ҷудошавии унсурҳои Sb оварда расонад.
Аз ин рӯ, ҳамчун қабати фаъоли APD, InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL бо гурӯҳи Sb 0.5 интихоб карда шуд.фотодетекторInAs/InAsSb T2SL асосан дар субстратҳои GaSb мерӯяд, аз ин рӯ нақши GaSb дар идоракунии шиддат бояд ба назар гирифта шавад. Асосан, ба даст овардани мувозинати шиддат муқоисаи доимии миёнаи шабакаи суперқабат барои як давра бо доимии шабакаи субстратро дар бар мегирад. Умуман, шиддати кашиш дар InAs аз ҷониби шиддати фишурдашаванда, ки аз ҷониби InAsSb ворид карда мешавад, ҷуброн карда мешавад, ки дар натиҷа қабати ғафстари InAs нисбат ба қабати InAsSb ба вуҷуд меояд. Ин таҳқиқот хусусиятҳои вокуниши фотоэлектрикии фотодетектори тарма, аз ҷумла вокуниши спектрӣ, ҷараёни торик, садо ва ғайраро чен кард ва самаранокии тарҳи қабати градиенти зина ба зинаро тасдиқ кард. Таъсири зарбшавии тарма дар фотодетектори тарма таҳлил карда мешавад ва робитаи байни омили зарб ва қувваи рӯшноии афтанда, ҳарорат ва дигар параметрҳо баррасӣ мешавад.
РАСМИ (А) Диаграммаи схематикии фотодетектори инфрасурхи APD-и мавҷи дарози InAs/InAsSb; (B) Диаграммаи схематикии майдонҳои электрикӣ дар ҳар як қабати фотодетектори APD.
Вақти нашр: 06 январи соли 2025