Nova ricerca nantu à u fotodetector InGaAs ultra-sottile

Nova ricerca nantu à l'ultra-finiFotodetector InGaAs
L'avanzamentu di a tecnulugia d'imaghjini à infrarossi à onde corte (SWIR) hà fattu cuntribuzioni significative à i sistemi di visione notturna, l'ispezione industriale, a ricerca scientifica, a prutezzione di a sicurezza è altri campi. Cù a crescente dumanda di rilevazione oltre u spettru di a luce visibile, u sviluppu di sensori d'imaghjini à infrarossi à onde corte hè ancu in costante crescita. Tuttavia, ottene alta risoluzione è bassu rumorefotodetector à spettru largusempre affrunta parechje sfide tecniche. Ancu s'è u fotodetector infrarossu à onde corte tradiziunale InGaAs pò mustrà una eccellente efficienza di cunversione fotoelettrica è mobilità di i purtatori, ci hè una cuntradizione fundamentale trà i so indicatori chjave di prestazione è a struttura di u dispusitivu. Per ottene una maggiore efficienza quantica (QE), i disinni cunvinziunali richiedenu un stratu di assorbimentu (AL) di 3 micrometri o più, è questu disinnu strutturale porta à diversi prublemi.
Per riduce u spessore di u stratu d'assorbimentu (TAL) in l'infrarossu à onde corte InGaAsfotodetettore, cumpensà a riduzione di l'assorbimentu à lunghezze d'onda hè cruciale, in particulare quandu u spessore di u stratu d'assorbimentu di piccula area porta à un assorbimentu insufficiente in a gamma di lunghezze d'onda lunghe. A figura 1a illustra u metudu di cumpensà u spessore di u stratu d'assorbimentu di piccula area estendendu u percorsu d'assorbimentu otticu. Stu studiu migliora l'efficienza quantica (QE) in a banda infrarossa à onde corte introducendu una struttura di risonanza di modu guidatu (GMR) basata nantu à TiOx/Au nantu à u latu posteriore di u dispusitivu.

In paragone cù e strutture tradiziunali di riflessione di metalli planari, a struttura di risonanza di modu guidatu pò generà parechji effetti d'assorbimentu di risonanza, aumentendu significativamente l'efficienza d'assorbimentu di a luce à lunghezza d'onda longa. I circadori anu ottimizatu u disignu di i parametri chjave di a struttura di risonanza di modu guidatu, cumpresi u periodu, a cumpusizione di u materiale è u fattore di riempimentu, attraversu u metudu rigorosu d'analisi d'onda accoppiata (RCWA). Di cunsiguenza, questu dispusitivu mantene sempre un assorbimentu efficiente in a banda infrarossa à onde corte. Sfruttendu i vantaghji di i materiali InGaAs, i circadori anu ancu esploratu a risposta spettrale secondu a struttura di u substratu. A diminuzione di u spessore di u stratu d'assorbimentu duveria esse accumpagnata da una diminuzione di l'EQE.
In cunclusione, sta ricerca hà sviluppatu cù successu un rilevatore InGaAs cù un spessore di solu 0,98 micrometri, chì hè più di 2,5 volte più finu di a struttura tradiziunale. À u listessu tempu, mantene una efficienza quantica di più di 70% in a gamma di lunghezze d'onda 400-1700 nm. U risultatu rivoluzionariu di u fotorilevatore InGaAs ultra-sottile furnisce una nova strada tecnica per u sviluppu di sensori d'immagine à spettru largu à alta risoluzione è à bassu rumore. U tempu di trasportu rapidu di u purtatore purtatu da u disignu di a struttura ultra-sottile hè previstu di riduce significativamente a diafonia elettrica è di migliurà e caratteristiche di risposta di u dispusitivu. À u listessu tempu, a struttura ridutta di u dispusitivu hè più adatta per a tecnulugia d'integrazione tridimensionale à chip unicu (M3D), ponendu e basi per ottene array di pixel ad alta densità.