L'ultime ricerche di avalanche photodetector

L'ultime ricerche difotodetettore di valanga

A tecnulugia di rilevazione infrared hè largamente usata in a ricunniscenza militare, u monitoraghju ambientale, u diagnosticu medico è altri campi. I rivelatori infrarossi tradiziunali anu alcune limitazioni in u rendiment, cum'è a sensibilità di rilevazione, a velocità di risposta è cusì. I materiali InAs/InAsSb Class II superlattice (T2SL) anu eccellenti proprietà fotoelettriche è sintonizzazioni, chì li facenu ideali per i rilevatori di infrarossi à onda lunga (LWIR). U prublema di a risposta debule in a rilevazione infrared d'onda longa hè stata una preoccupazione per un bellu pezzu, chì limita assai l'affidabilità di l'applicazioni di u dispositivu elettronicu. Ancu se u fotodetettore di avalanche (Fotodetettore APD) hà un rendimentu di risposta eccellente, soffre di una alta corrente scura durante a multiplicazione.

Per risolve questi prublemi, una squadra di l'Università di Scienza è Tecnulugia Elettronica di a Cina hà cuncepitu cù successu un fotodiodu di avalanche infrarossi (APD) d'onda longa (APD) superlattice di Classe II (T2SL). I circadori anu utilizatu a tarifa di ricombinazione di l'auger più bassa di a strata d'assorbitore InAs / InAsSb T2SL per riduce a corrente scura. À u listessu tempu, AlAsSb cù u valore k bassu hè utilizatu cum'è u stratu multiplicatore per suppressione u rumore di u dispositivu mantenendu un guadagnu abbastanza. Stu disignu furnisce una soluzione promettente per prumove u sviluppu di a tecnulugia di rilevazione infrared d'onda longa. U detettore adopta un designu in scala, è aghjustendu u rapportu di cumpusizioni di InAs è InAsSb, a transizione liscia di a struttura di a banda hè ottenuta, è u rendiment di u detector hè migliuratu. In quantu à a selezzione di materiale è u prucessu di preparazione, stu studiu descrive in dettaglio u metudu di crescita è i paràmetri di prucessu di u materiale InAs / InAsSb T2SL utilizatu per preparà u detector. A determinazione di a cumpusizioni è u grossu di InAs / InAsSb T2SL hè critica è l'aghjustamentu di i paràmetri hè necessariu per ottene un equilibriu di stress. In u cuntestu di a rilevazione di infrarossi à onda longa, per ottene a stessa lunghezza d'onda di cut-off cum'è InAs/GaSb T2SL, hè necessariu un periodu unicu InAs/InAsSb T2SL più grossu. In ogni casu, u monociclu più grossu risultati in una diminuzione di u coefficient d'absorzione in a direzzione di a crescita è un aumentu di a massa effettiva di i buchi in T2SL. Hè truvatu chì l'aghjunzione di cumpunenti Sb pò ottene una lunghezza d'onda di cutoff più longa senza aumentà significativamente u spessore di u periodu. Tuttavia, a cumpusizioni Sb eccessiva pò purtà à a segregazione di elementi Sb.

Dunque, InAs / InAs0.5Sb0.5 T2SL cù u gruppu Sb 0.5 hè statu sceltu cum'è a capa attiva di APDfotodetettore. InAs / InAsSb T2SL cresce principalmente nantu à i sustrati di GaSb, cusì u rolu di GaSb in a gestione di strain deve esse cunsideratu. Essenzialmente, ghjunghje à l'equilibriu di strain implica paragunà a constante media di u reticulatu di un superlattice per un periodu à a constante di reticulata di u sustrato. In generale, a tensione di trazione in l'InAs hè cumpensata da a tensione di compressione introdutta da l'InAsSb, risultatu in una strata InAs più grossa cà a capa InAsSb. Stu studiu hà misuratu e caratteristiche di risposta fotoelettrica di u fotodetettore di avalanche, cumpresa a risposta spettrale, u currente scuru, u rumore, etc., è hà verificatu l'efficacità di u disignu di strati gradienti. L'effettu di multiplicazione di avalanche di u photodetector di avalanche hè analizatu, è a relazione trà u fattore di multiplicazione è a putenza di luce incidente, a temperatura è altri paràmetri hè discutitu.

FIG. (A) Schema schematicu di u fotodetettore APD à infrarossi d'onda longa InAs / InAsSb; (B) Schema schematicu di campi elettrici à ogni strata di fotodetettore APD.