די לעצטע פאָרשונג פון לאַווינע פאָטאָדעטעקטאָר

די לעצטע פאָרשונג פוןלאַווינע פאָטאָדעטעקטאָר

ינפרערעד דיטעקשאַן טעכנאָלאָגיע איז וויידלי געניצט אין מיליטעריש ריקאַנאַסאַנס, ינווייראַנמענאַל מאָניטאָרינג, מעדיציניש דיאַגנאָסיס און אנדערע פעלדער. טראַדיציאָנעל ינפרערעד דעטעקטאָרס האָבן עטלעכע לימיטיישאַנז אין פאָרשטעלונג, אַזאַ ווי דיטעקשאַן סענסיטיוויטי, ענטפער גיכקייַט און אַזוי אויף. ינאַס / ינאַסב קלאַס וו סופּערלאַטאַס (T2SL) מאַטעריאַלס האָבן ויסגעצייכנט פאָטאָעלעקטריק פּראָפּערטיעס און טונאַביליטי, וואָס מאכט זיי ידעאַל פֿאַר לאַנג-כוואַליע ינפרערעד (LWIR) דעטעקטאָרס. די פּראָבלעם פון שוואַך ענטפער אין לאַנג-כוואַליע ינפרערעד דיטעקשאַן איז געווען אַ דייַגע פֿאַר אַ לאַנג צייַט, וואָס זייער לימאַץ די רילייאַבילאַטי פון עלעקטראָניש מיטל אַפּלאַקיישאַנז. כאָטש לאַווינע פאָטאָדעטעקטאָר (APD פאָטאָדעטעקטאָר) האט ויסגעצייכנט ענטפער פאָרשטעלונג, עס סאַפערז פון הויך טונקל קראַנט בעשאַס קייפל.

צו סאָלווע די פּראָבלעמס, אַ קאָלעקטיוו פון די אוניווערסיטעט פון עלעקטראָניש וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע פון ​​טשיינאַ האט הצלחה דיזיינד אַ הויך-פאָרשטעלונג קלאַס וו סופּערלאַטאַס (T2SL) לאַנג-כוואַליע ינפרערעד לאַווינע פאָטאָדיאָוד (אַפּד). די ריסערטשערז געניצט די נידעריקער אָגער רעקאָמבינאַטיאָן קורס פון די InAs / InAsSb T2SL אַבזאָרבער שיכטע צו רעדוצירן די טונקל קראַנט. אין דער זעלביקער צייט, AlAsSb מיט נידעריק ק ווערט איז געניצט ווי די מאַלטאַפּלייער שיכטע צו פאַרשטיקן די ראַש פון די מיטל און האַלטן גענוג געווינס. דער פּלאַן גיט אַ פּראַמאַסינג לייזונג פֿאַר פּראַמאָוטינג די אַנטוויקלונג פון לאַנג כוואַליע ינפרערעד דיטעקשאַן טעכנאָלאָגיע. דער דעטעקטאָר אַדאַפּץ אַ סטעפּט טירעד פּלאַן, און דורך אַדזשאַסטינג די זאַץ פאַרהעלטעניש פון InAs און InAsSb, די גלאַט יבערגאַנג פון די באַנד סטרוקטור איז אַטשיווד, און די פאָרשטעלונג פון די דיטעקטער איז ימפּרוווד. אין טערמינען פון מאַטעריאַל סעלעקציע און צוגרייטונג פּראָצעס, דעם לערנען באשרייבט אין דעטאַל די גראָוט אופֿן און פּראָצעס פּאַראַמעטערס פון InAs / InAsSb T2SL מאַטעריאַל געניצט צו צוגרייטן די דיטעקטער. דיטערמאַנינג די זאַץ און גרעב פון InAs / InAsSb T2SL איז קריטיש און פּאַראַמעטער אַדזשאַסטמאַנט איז פארלאנגט צו דערגרייכן דרוק וואָג. אין דעם קאָנטעקסט פון לאַנג-כוואַליע ינפרערעד דיטעקשאַן, צו דערגרייכן די זעלבע שנייַדן-אַוועק ווייוולענגט ווי InAs/GaSb T2SL, אַ טיקער InAs/InAsSb T2SL איין פּעריאָד איז פארלאנגט. אָבער, טיקער מאָנאָסיקלע רעזולטאַטן אין אַ פאַרקלענערן אין די אַבזאָרפּשאַן קאָואַפישאַנט אין דער ריכטונג פון וווּקס און אַ פאַרגרעסערן אין די עפעקטיוו מאַסע פון ​​האָלעס אין T2SL. עס איז געפונען אַז אַדינג Sb קאָמפּאָנענט קענען דערגרייכן אַ לענגער דורכשניט ווייוולענגט אָן באטייטיק ינקריסינג איין פּעריאָד גרעב. אָבער, יבעריק Sb זאַץ קען פירן צו סעגרעגאַציע פון ​​Sb עלעמענטן.

דעריבער, InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL מיט Sb גרופּע 0.5 איז אויסגעקליבן ווי די אַקטיוו שיכטע פון ​​APDפאָטאָדעטעקטאָר. InAs/InAsSb T2SL וואקסט דער הויפּט אויף GaSb סאַבסטרייץ, אַזוי די ראָלע פון ​​GaSb אין שפּאַנונג פאַרוואַלטונג דאַרף זיין באַטראַכט. יסענשאַלי, דערגרייכן שפּאַנונג יקוואַליבריאַם ינוואַלווז קאַמפּערינג די דורכשניטלעך לאַטאַס קעסיידערדיק פון אַ סופּערלאַטאַס פֿאַר איין פּעריאָד צו די לאַטאַס קעסיידערדיק פון די סאַבסטרייט. בכלל, די טענסאַל שפּאַנונג אין די InAs איז קאַמפּאַנסייטאַד דורך די קאַמפּרעסיוו שפּאַנונג ינטראָודוסט דורך די InAsSb, ריזאַלטינג אין אַ טיקער InAs שיכטע ווי די InAsSb שיכטע. דער לערנען געמאסטן די פאָוטאָועלעקטריק ענטפער קעראַקטעריסטיקס פון די לאַווינע פאָטאָדעטעקטאָר, אַרייַנגערעכנט ספּעקטראַל ענטפער, טונקל קראַנט, ראַש, אאז"ו ו, און וועראַפייד די יפעקטיוונאַס פון די סטעפּט גראַדיענט שיכטע פּלאַן. די לאַווינע קייפל ווירקונג פון די לאַווינע פאָטאָדעטעקטאָר איז אַנאַלייזד, און די שייכות צווישן די קייפל פאַקטאָר און די אינצידענט ליכט מאַכט, טעמפּעראַטור און אנדערע פּאַראַמעטערס איז דיסקאַסט.

FIG. (א) סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​ינאַס / ינאַססב לאַנג-כוואַליע ינפרערעד אַפּד פאָטאָדעטעקטאָר; (ב) סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​עלעקטריק פעלדער אין יעדער שיכטע פון ​​APD פאָטאָדעטעקטאָר.