हिमस्खलन फोटोडेटेक्टर का नवीनतम शोध

के नवीनतम शोधहिमस्खलन फोटोडेटेक्टर

इन्फ्रारेड डिटेक्शन तकनीक का उपयोग व्यापक रूप से सैन्य टोही, पर्यावरण निगरानी, ​​चिकित्सा निदान और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है। पारंपरिक इन्फ्रारेड डिटेक्टरों में प्रदर्शन में कुछ सीमाएं होती हैं, जैसे कि संवेदनशीलता, प्रतिक्रिया की गति और इतने पर। INAS/INASSB वर्ग II सुपरलैटिस (T2SL) सामग्री में उत्कृष्ट फोटोइलेक्ट्रिक गुण और ट्यूनबिलिटी होती है, जो उन्हें लंबी-लहर अवरक्त (LWIR) डिटेक्टरों के लिए आदर्श बनाती है। लॉन्ग वेव इन्फ्रारेड डिटेक्शन में कमजोर प्रतिक्रिया की समस्या लंबे समय से एक चिंता का विषय है, जो इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस अनुप्रयोगों की विश्वसनीयता को बहुत सीमित करती है। हालांकि हिमस्खलन फोटोडेटेक्टर (एपीडी फोटोडेटेक्टर) में उत्कृष्ट प्रतिक्रिया प्रदर्शन है, यह गुणन के दौरान उच्च अंधेरे वर्तमान से ग्रस्त है।

इन समस्याओं को हल करने के लिए, चीन के इलेक्ट्रॉनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय की एक टीम ने उच्च प्रदर्शन वाले वर्ग II सुपरलैटिस (T2SL) लंबी-लहर वाले इन्फ्रारेड हिमस्खलन फोटोडायोड (APD) को सफलतापूर्वक डिजाइन किया है। शोधकर्ताओं ने अंधेरे धारा को कम करने के लिए INAS/INASSB T2SL अवशोषक परत के निचले बरमा पुनर्संयोजन दर का उपयोग किया। इसी समय, कम k मान के साथ ALASSB का उपयोग पर्याप्त लाभ बनाए रखते हुए डिवाइस के शोर को दबाने के लिए गुणक परत के रूप में किया जाता है। यह डिज़ाइन लॉन्ग वेव इन्फ्रारेड डिटेक्शन टेक्नोलॉजी के विकास को बढ़ावा देने के लिए एक आशाजनक समाधान प्रदान करता है। डिटेक्टर एक कदम रखा डिजाइन को अपनाता है, और INAS और INASSB की रचना अनुपात को समायोजित करके, बैंड संरचना का सुचारू संक्रमण प्राप्त होता है, और डिटेक्टर के प्रदर्शन में सुधार होता है। सामग्री चयन और तैयारी प्रक्रिया के संदर्भ में, यह अध्ययन डिटेक्टर को तैयार करने के लिए उपयोग किए जाने वाले INAS/INASSB T2SL सामग्री के विकास विधि और प्रक्रिया मापदंडों का विस्तार से वर्णन करता है। INAS/INASSB T2SL की रचना और मोटाई का निर्धारण महत्वपूर्ण है और तनाव संतुलन को प्राप्त करने के लिए पैरामीटर समायोजन की आवश्यकता है। लंबी-लहर के अवरक्त पहचान के संदर्भ में, INAS/GASB T2SL के समान कट-ऑफ वेवलेंथ को प्राप्त करने के लिए, एक मोटी INAS/INASSB T2SL एकल अवधि की आवश्यकता होती है। हालांकि, मोटे मोनोसायकल के परिणामस्वरूप विकास की दिशा में अवशोषण गुणांक में कमी और T2SL में छेद के प्रभावी द्रव्यमान में वृद्धि होती है। यह पाया गया है कि एसबी घटक को जोड़ने से एकल अवधि की मोटाई में काफी वृद्धि के बिना लंबे समय तक कटऑफ तरंग दैर्ध्य प्राप्त हो सकता है। हालांकि, अत्यधिक एसबी रचना से एसबी तत्वों का अलगाव हो सकता है।

इसलिए, SB समूह 0.5 के साथ INAS/INAS0.5SB0.5 T2SL को APD की सक्रिय परत के रूप में चुना गया थाफोटोडिटेक्टर। INAS/INASSB T2SL मुख्य रूप से GASB सब्सट्रेट पर बढ़ता है, इसलिए तनाव प्रबंधन में GASB की भूमिका पर विचार करने की आवश्यकता है। अनिवार्य रूप से, तनाव संतुलन को प्राप्त करना सब्सट्रेट के जाली स्थिरांक के लिए एक अवधि के लिए एक सुपरलैटिस के औसत जाली स्थिरांक की तुलना करना शामिल है। आम तौर पर, INAS में तन्यता तनाव को INASSB द्वारा पेश किए गए संपीड़ित तनाव द्वारा मुआवजा दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप INASSB परत की तुलना में एक मोटी INAS परत होती है। इस अध्ययन ने स्पेक्ट्रल रिस्पांस, डार्क करंट, शोर, आदि सहित हिमस्खलन फोटोडेटेक्टर की फोटोइलेक्ट्रिक प्रतिक्रिया विशेषताओं को मापा, और स्टेप्ड ग्रेडिएंट लेयर डिज़ाइन की प्रभावशीलता को सत्यापित किया। हिमस्खलन फोटोडेटेक्टर के हिमस्खलन गुणन प्रभाव का विश्लेषण किया जाता है, और गुणन कारक और घटना प्रकाश शक्ति, तापमान और अन्य मापदंडों के बीच संबंध पर चर्चा की जाती है।

अंजीर। (ए) INAS/INASSB लंबी-तरंग इन्फ्रारेड APD फोटोडेटेक्टर का योजनाबद्ध आरेख; (बी) एपीडी फोटोडेटेक्टर की प्रत्येक परत पर विद्युत क्षेत्रों का योजनाबद्ध आरेख।