Les dernières recherches dephotodétecteur d'avalanche
La technologie de détection infrarouge est largement utilisée dans la reconnaissance militaire, la surveillance environnementale, le diagnostic médical et d'autres domaines. Les détecteurs infrarouges traditionnels ont certaines limites de performances, telles que la sensibilité à la détection, la vitesse de réponse, etc. Les matériaux de superlattice (T2SL) INAS / INASSB de classe II (T2SL) ont d'excellentes propriétés photoélectriques et l'accordabilité, ce qui les rend idéales pour les détecteurs infrarouges à ondes longues (LWIR). Le problème de la faible réponse dans la détection infrarouge des ondes longues a été une préoccupation depuis longtemps, ce qui limite considérablement la fiabilité des applications de dispositifs électroniques. Bien que le photodétecteur d'avalanche (Photodétecteur APD) a d'excellentes performances de réponse, elle souffre d'un courant sombre élevé pendant la multiplication.
Pour résoudre ces problèmes, une équipe de l'Université des sciences électroniques et de la technologie de Chine a conçu avec succès une photodiode infrarouge à ondes longues (APD) infrarouge à ondes longues (APD) à haute performance (T2SL). Les chercheurs ont utilisé le taux de recombinaison de la tarière inférieur de la couche d'absorbeur INAS / INASB T2SL pour réduire le courant sombre. Dans le même temps, l'alassb avec une faible valeur k est utilisé comme couche multiplicateur pour supprimer le bruit de l'appareil tout en maintenant un gain suffisant. Cette conception fournit une solution prometteuse pour promouvoir le développement de la technologie de détection infrarouge à ondes longues. Le détecteur adopte une conception à plusieurs niveaux, et en ajustant le rapport de composition de l'INAS et INASSB, la transition lisse de la structure de la bande est obtenue et les performances du détecteur sont améliorées. En termes de sélection et de processus de préparation des matériaux, cette étude décrit en détail la méthode de croissance et les paramètres de processus du matériau T2SL INAS / INASB utilisé pour préparer le détecteur. La détermination de la composition et de l'épaisseur de l'INAS / INASB T2SL est critique et un ajustement des paramètres est nécessaire pour atteindre l'équilibre des contraintes. Dans le contexte de la détection infrarouge à ondes longues, pour obtenir la même longueur d'onde de coupure que InAs / GasB T2SL, une seule période INAS / INASSB T2SL plus épaisse est nécessaire. Cependant, le monocycle plus épais entraîne une diminution du coefficient d'absorption dans le sens de la croissance et une augmentation de la masse effective des trous dans T2SL. On constate que l'ajout de composant SB peut atteindre une longueur d'onde de coupure plus longue sans augmenter considérablement une épaisseur de période unique. Cependant, une composition excessive de SB peut entraîner une ségrégation des éléments SB.
Par conséquent, INAS / INAS0.5SB0.5 T2SL avec le groupe SB 0.5 a été sélectionné comme couche active d'APDphotodétecteur. INAS / INASSB T2SL se développe principalement sur les substrats GASB, de sorte que le rôle de GASB dans la gestion des déformations doit être pris en compte. Essentiellement, la réalisation de l'équilibre de déformation consiste à comparer la constante de réseau moyenne d'un superlattice pendant une période à la constante de réseau du substrat. Généralement, la déformation de traction dans l'INAS est compensée par la déformation de compression introduite par l'INASSB, résultant en une couche InAS plus épaisse que la couche Inassb. Cette étude a mesuré les caractéristiques de réponse photoélectrique du photodétecteur d'avalanche, y compris la réponse spectrale, le courant sombre, le bruit, etc., et a vérifié l'efficacité de la conception de la couche de gradient étannée. L'effet de multiplication de l'avalanche du photodétecteur d'avalanche est analysé, et la relation entre le facteur de multiplication et la puissance de lumière incidente, la température et d'autres paramètres est discutée.
FIGUE. (A) Diagramme schématique du photodétecteur APD infrarouge à ondes longues INAS / INASSB; (B) Diagramme schématique des champs électriques à chaque couche du photodétecteur APD.
Heure du poste: janvier-06-2025