የቅርብ ጊዜ የአቫላንሽ ፎቶ ዳሳሽ ጥናት

የቅርብ ጊዜ ምርምርየበረዶ መንሸራተቻ የፎቶ ዳሳሽ

የኢንፍራሬድ ማወቂያ ቴክኖሎጂ በወታደራዊ ጥናት ፣ በአካባቢ ቁጥጥር ፣ በሕክምና ምርመራ እና በሌሎች መስኮች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል ። ባህላዊ የኢንፍራሬድ ዳሳሾች በአፈጻጸም ላይ አንዳንድ ገደቦች አሏቸው፣ ለምሳሌ የመለየት ስሜት፣ ምላሽ ፍጥነት እና የመሳሰሉት። InAs/InAsSb ክፍል II ሱፐርላቲስ (T2SL) ቁሶች እጅግ በጣም ጥሩ የፎቶ ኤሌክትሪክ ባህሪያት እና ማስተካከያ አላቸው, ይህም ለረጅም ሞገድ ኢንፍራሬድ (LWIR) መመርመሪያዎች ተስማሚ ያደርጋቸዋል. በረዥም ሞገድ ኢንፍራሬድ ማወቂያ ላይ ያለው ደካማ ምላሽ ችግር ለረዥም ጊዜ ያሳስባል, ይህም የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን አፕሊኬሽኖች አስተማማኝነት በእጅጉ ይገድባል. ምንም እንኳን አቫላንቸ ፎቶ ጠቋሚ (እ.ኤ.አ.)APD የፎቶ ዳሳሽ) እጅግ በጣም ጥሩ የምላሽ አፈፃፀም አለው, በማባዛት ወቅት በከፍተኛ የጨለማ ፍሰት ይሠቃያል.

እነዚህን ችግሮች ለመፍታት ከቻይና ኤሌክትሮኒክስ ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ የተውጣጣ ቡድን ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው የሁለተኛ ደረጃ ሱፐርላቲስ (T2SL) ረጅም ሞገድ ኢንፍራሬድ አቫላንሽ ፎቶዲዮዲዮድ (ኤፒዲ) በተሳካ ሁኔታ ቀርጿል። ተመራማሪዎቹ የጨለማውን ጅረት ለመቀነስ ዝቅተኛውን የ InAs/InAsSb T2SL absorber ንብርብርን ዝቅተኛውን የዐውገር ዳግም ውህደት መጠን ተጠቅመዋል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ AlAsSb ዝቅተኛ k እሴት ያለው በቂ ትርፍ እያስጠበቀ የመሣሪያውን ድምጽ ለማፈን እንደ ማባዣ ንብርብር ያገለግላል። ይህ ንድፍ ረጅም ሞገድ የኢንፍራሬድ ማወቂያ ቴክኖሎጂ እድገትን ለማስተዋወቅ ተስፋ ሰጭ መፍትሄ ይሰጣል። ፈላጊው ደረጃ በደረጃ የተሰራ ንድፍ ይቀበላል እና የ InAs እና InAsSb ጥምርታ ሬሾን በማስተካከል የባንዱ መዋቅር ለስላሳ ሽግግር ይደርሳል እና የፈላጊው አፈጻጸም ይሻሻላል። የቁሳቁስ ምርጫ እና የዝግጅት ሂደትን በተመለከተ ይህ ጥናት ጠቋሚውን ለማዘጋጀት ጥቅም ላይ የዋለውን የ InAs/InAsSb T2SL ቁሳቁስ የእድገት ዘዴን እና የሂደቱን መለኪያዎች በዝርዝር ይገልጻል። የ InAs/InAsSb T2SL ስብጥር እና ውፍረት መወሰን ወሳኝ ነው እና የጭንቀት ሚዛንን ለማግኘት የመለኪያ ማስተካከያ ያስፈልጋል። በረዥም ሞገድ ኢንፍራሬድ ማወቂያ አውድ ውስጥ፣ ልክ እንደ InAs/GaSb T2SL ተመሳሳይ የተቆረጠ የሞገድ ርዝመት ለማግኘት፣ ወፍራም InAs/InAsSb T2SL ነጠላ ጊዜ ያስፈልጋል። ይሁን እንጂ ጥቅጥቅ ባለ ሞኖሳይክል በእድገት አቅጣጫ ላይ የመሳብ መጠን መቀነስ እና በ T2SL ውስጥ ውጤታማ የሆነ የጅምላ ቀዳዳዎች መጨመር ያስከትላል. የኤስቢ አካልን መጨመር የአንድ ጊዜ ውፍረት በከፍተኛ ሁኔታ ሳይጨምር ረዘም ያለ የተቆረጠ የሞገድ ርዝመትን እንደሚያሳድግ ተገኝቷል። ይሁን እንጂ ከመጠን በላይ የ Sb ቅንብር የ Sb አባሎችን ወደ መለያየት ሊያመራ ይችላል.

ስለዚህ፣ InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL ከኤስቢ ቡድን 0.5 ጋር እንደ የAPD ንቁ ንብርብር ተመርጧል።ፎቶ ዳሳሽ. InAs/InAsSb T2SL በዋነኛነት የሚያድገው በGaSb ንኡስ ንጣፎች ላይ ነው፣ ስለዚህ GaSb በውጥረት አያያዝ ውስጥ ያለው ሚና ሊታሰብበት ይገባል። በመሰረቱ፣ የውጥረት ሚዛንን ማሳካት የአንድ ጊዜ የሱፐርላቲስ አማካኝ ጥልፍልፍ ቋሚን የንዑስ ፕላስቲቱ ጥልፍልፍ ቋሚ ጋር ማወዳደርን ያካትታል። በአጠቃላይ በ InAs ውስጥ ያለው የመሸከምና የመሸከም ችግር በ InAsSb በተዋወቀው የመጭመቂያ ውጥረቱ የሚካካስ ሲሆን ይህም ከ InAsSb ንብርብር የበለጠ ውፍረት ያለው የ InAs ንብርብር እንዲኖር ያደርጋል። ይህ ጥናት የ Avalanche photodetector የፎቶ ኤሌክትሪክ ምላሽ ባህሪያትን ለካ፣ የእይታ ምላሽ፣ የጨለማ ጅረት፣ ጫጫታ፣ ወዘተ ጨምሮ፣ እና የእርከን ቀስ በቀስ የንብርብር ዲዛይን ውጤታማነት አረጋግጧል። የ Avalanche Photodetector የ Avalanche ማባዛት ውጤት ተተነተነ, እና በማባዛት ሁኔታ እና በተፈጠረው የብርሃን ኃይል, የሙቀት መጠን እና ሌሎች መመዘኛዎች መካከል ያለው ግንኙነት ተብራርቷል.

ምስል (ሀ) የ InAs/InAsSb የረዥም ሞገድ ኢንፍራሬድ ኤፒዲ ፎቶ መመርመሪያ ንድፍ; (ለ) በእያንዳንዱ የ APD ፎቶ ዳሳሽ ሽፋን ላይ ያሉ የኤሌክትሪክ መስኮች ንድፍ ንድፍ።