La última investigación defotodetector de avalancha
La tecnología de detección de infrarrojos se usa ampliamente en reconocimiento militar, monitoreo ambiental, diagnóstico médico y otros campos. Los detectores infrarrojos tradicionales tienen algunas limitaciones en el rendimiento, como la sensibilidad de detección, la velocidad de respuesta, etc. Los materiales de Superlattice (T2SL) de INAS/INASSB CLASSE tienen excelentes propiedades fotoeléctricas y sintonizaciones, lo que los hace ideales para detectores de infrarrojos de onda larga (LWIR). El problema de la respuesta débil en la detección de infrarrojos de onda larga ha sido una preocupación durante mucho tiempo, lo que limita en gran medida la confiabilidad de las aplicaciones de dispositivos electrónicos. Aunque Fotodetector de avalancha (Fotodetector APD) tiene un excelente rendimiento de respuesta, sufre de alta corriente oscura durante la multiplicación.
Para resolver estos problemas, un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China ha diseñado con éxito un fotodiodo de avalancha de onda larga (T2SL) de alto rendimiento (T2SL). Los investigadores utilizaron la tasa de recombinación más baja de Auger de la capa absorbente T2SL INAS/INASSB para reducir la corriente oscura. Al mismo tiempo, el alassB con bajo valor K se usa como la capa de multiplicador para suprimir el ruido del dispositivo mientras se mantiene suficiente ganancia. Este diseño proporciona una solución prometedora para promover el desarrollo de la tecnología de detección de infrarrojos de onda larga. El detector adopta un diseño escalonado escalonado, y al ajustar la relación de composición de INAS e INASSB, se logra la transición suave de la estructura de la banda y se mejora el rendimiento del detector. En términos de proceso de selección y preparación de materiales, este estudio describe en detalle el método de crecimiento y los parámetros de proceso del material T2SL INAS/INASSB utilizado para preparar el detector. Determinar la composición y el grosor de INAS/INASSB T2SL es crítico y se requiere un ajuste de parámetros para lograr el equilibrio de estrés. En el contexto de la detección de infrarrojos de onda larga, para lograr la misma longitud de onda de corte que INAS/GASB T2SL, se requiere un período único INAS/INASSB T2SL más grueso. Sin embargo, el monociclo más grueso da como resultado una disminución en el coeficiente de absorción en la dirección del crecimiento y un aumento en la masa efectiva de agujeros en T2SL. Se encuentra que agregar componente SB puede lograr una longitud de onda de corte más larga sin aumentar significativamente el grosor de un solo período. Sin embargo, la composición excesiva de SB puede conducir a la segregación de elementos SB.
Por lo tanto, INAS/INAS0.5SB0.5 T2SL con el grupo SB 0.5 se seleccionó como la capa activa de APDfotodetector. INAS/INASSB T2SL crece principalmente en sustratos de GASB, por lo que se debe considerar el papel de GASB en el manejo de la cepa. Esencialmente, lograr el equilibrio de la tensión implica comparar la constante de red promedio de una superlateo durante un período con la constante de red del sustrato. En general, la tensión de tracción en el INAS se compensa por la cepa de compresión introducida por el InassB, lo que resulta en una capa de INAS más gruesa que la capa de INASSB. Este estudio midió las características de respuesta fotoeléctrica del fotodetector de avalancha, incluida la respuesta espectral, la corriente oscura, el ruido, etc., y verificó la efectividad del diseño de la capa de gradiente escalonada. Se analiza el efecto de multiplicación de avalancha del fotodetector de avalancha, y se discute la relación entre el factor de multiplicación y la potencia incidente, la temperatura y otros parámetros.
HIGO. (A) Diagrama esquemático del fotodetector APD infrarrojo de onda larga INAS/INASSB; (B) Diagrama esquemático de campos eléctricos en cada capa de fotodetector APD.
Tiempo de publicación: enero-06-2025