Ավալանշ ֆոտոդետեկտորի վերջին հետազոտությունը

Վերջին հետազոտությունըԱվալանշ ֆոտոդետրեկտոր

Ինֆրակարմիր հայտնաբերման տեխնոլոգիան լայնորեն օգտագործվում է ռազմական հետախուզման, շրջակա միջավայրի վերահսկման, բժշկական ախտորոշման եւ այլ ոլորտներում: Ավանդական ինֆրակարմիր դետեկտորներն ունեն կատարման որոշակի սահմանափակումներ, ինչպիսիք են հայտնաբերման զգայունությունը, արձագանքման արագությունը եւ այլն: INAS / Inassb Class II Superlattice (T2SL) Նյութերը ունեն հիանալի ֆոտոշարքային հատկություններ եւ տթունություն, դրանք իդեալական դարձնելով երկար ալիքի ինֆրակարմիր (LWIR) դետեկտորների համար: Երկար ալիքի ինֆրակարմիր հայտնաբերման մեջ թույլ պատասխանի խնդիրը երկար ժամանակ մտահոգություն է առաջացրել, ինչը մեծապես սահմանափակում է էլեկտրոնային սարքի դիմումների հուսալիությունը: Չնայած որ avalanche ֆոտոդետրեկտորը (APD ֆոտոդետրեկտոր) ունի գերազանց արձագանքման կատարում, այն տառապում է բարձր մութ հոսանքից բազմապատկում:

Այս խնդիրները լուծելու համար Չինաստանի էլեկտրոնային գիտության եւ տեխնոլոգիաների համալսարանի թիմը հաջողությամբ մշակել է բարձրորակ դասի Superlattice (T2SL) երկարատեւ ինֆրակարմիր ավարների ֆոտոդիոդ (APD): Հետազոտողները օգտագործել են Inas / Inassb T2SL կլանող շերտի ցածր վերականգնման արագությունը `մութ հոսանքը նվազեցնելու համար: Միեւնույն ժամանակ, ցածր k արժեք ունեցող Alassb- ը օգտագործվում է որպես բազմապատկիչ շերտ `սարքի աղմուկը ճնշելու ընթացքում, բավարար շահույթ պահպանելու ընթացքում: Այս դիզայնը խոստումնալից լուծում է տալիս երկար ալիքի ինֆրակարմիր հայտնաբերման տեխնոլոգիայի զարգացմանը նպաստելու համար: Դետեկտորը ընդունում է քայլ առ քայլ դիզայն, եւ ճշգրտելով Inas- ի եւ Inass- ի կազմի հարաբերակցությունը, ձեռք է բերվում խմբի կառուցվածքի սահուն անցումը, եւ դետեկտորի կատարումը բարելավվում է: Նյութի ընտրության եւ նախապատրաստման գործընթացի առումով այս ուսումնասիրությունը մանրամասն նկարագրում է ներդիրին պատրաստելու համար օգտագործվող Inas / Inassb T2SL նյութի աճի մեթոդը եւ գործընթացների պարամետրերը: Inas / Inassb T2SL- ի կազմը եւ հաստությունը որոշելը խիստ կարեւոր է, եւ պարամետրերի ճշգրտումը անհրաժեշտ է սթրեսի հավասարակշռության հասնելու համար: Երկար ալիքի ինֆրակարմիր հայտնաբերման համատեքստում, նույն կտրված ալիքի երկարությունը հասնելու համար, որքան Inas / Gasb T2SL- ը, պահանջվում է ավելի խիտ ներխուժում / Inassb T2SL մեկ ժամանակահատված: Այնուամենայնիվ, ավելի խիտ մոնոկիկլը հանգեցնում է կլանման գործակիցի անկմանը աճի ուղղությամբ եւ T2SL- ում անցքերի արդյունավետ զանգվածի աճի աճի: Պարզվում է, որ SB բաղադրիչ ավելացնելը կարող է հասնել ավելի երկար կրճատման ալիքի երկարության, առանց զգալիորեն ավելացնելու մեկ ժամանակահատվածի հաստությունը: Այնուամենայնիվ, SB- ի չափազանց մեծ կազմը կարող է հանգեցնել SB տարրերի տարանջատում:

Հետեւաբար, Inas / Inas0.5SB0.5 T2SL- ը SB Group- ի 0.5-ով ընտրվել է APD- ի ակտիվ շերտֆոտոդետրեկտորՄի շարք Inas / Inassb T2SL- ն հիմնականում աճում է Gasb ենթաբաժինների վրա, ուստի պետք է հաշվի առնել բենզինի դերը լարվածության կառավարման մեջ: Ըստ էության, հասնելով լարվածության հավասարակշռությանը, ներառում է սուպերմարկետի միջին մշտական ​​վանդակավոր ցանցի համեմատությունը `սուբստրատի վանդակավոր վանդակապատը: Ընդհանրապես, Inas- ում առաձգական լարումը փոխհատուցվում է Inassb- ի կողմից ներկայացված սեղմիչ լարումով, որի արդյունքում ներմուծված է ավելի խիտ ներխուժված շերտի շերտ, քան Inassb շերտը: Այս ուսումնասիրությունը չափեց ավալանշի ֆոտոդետեկտորի, ներառյալ սպեկտրալ արձագանքը, մուգ հոսանքը, աղմուկը եւ այլն եւ հաստատեց ուժեղ գրադիենտի դիզայնի արդյունավետությունը: Վերլուծվում է ավալանշի ֆոտոդետեկտորի ավալանշի բազմապատկման ազդեցությունը, եւ քննարկվում է բազմապատկման գործոնի եւ միջադեպի լույսի էներգիայի, ջերմաստիճանի եւ այլ պարամետրերի փոխհարաբերությունները:

Նկ. Ա) Inas / Inassb- ի երկարատեւ ալիքի ինֆրակարմիր apd photoDetector- ի սխեմատիկ դիագրամ. Բ) էլեկտրական դաշտերի սխեմատիկ դիագրամ APD ֆոտոդետեկտորի յուրաքանչյուր շերտում: