Ultra yupqa bo'yicha yangi tadqiqotlarInGaAs fotodetektori
Qisqa to'lqinli infraqizil (SWIR) tasvirlash texnologiyasining rivojlanishi tungi ko'rish tizimlari, sanoat inspeksiyasi, ilmiy tadqiqotlar, xavfsizlikni himoya qilish va boshqa sohalarga katta hissa qo'shdi. Ko'rinadigan yorug'lik spektridan tashqarida aniqlashga bo'lgan talabning ortishi bilan qisqa to'lqinli infraqizil tasvir sensorlarining rivojlanishi ham doimiy ravishda o'sib bormoqda. Biroq, yuqori aniqlikdagi va past shovqinli natijalarga erishishkeng spektrli fotodetektorhali ham ko'plab texnik qiyinchiliklarga duch kelmoqda. An'anaviy InGaAs qisqa to'lqinli infraqizil fotodetektori ajoyib fotoelektrik konversiya samaradorligi va tashuvchilarning harakatchanligini namoyish eta olsa-da, ularning asosiy ishlash ko'rsatkichlari va qurilma tuzilishi o'rtasida tub qarama-qarshilik mavjud. Yuqori kvant samaradorligini (QE) olish uchun an'anaviy dizaynlar 3 mikrometr yoki undan ko'p yutilish qatlamini (AL) talab qiladi va bu strukturaviy dizayn turli muammolarga olib keladi.
InGaAs qisqa to'lqinli infraqizil nurlanishida yutilish qatlamining (TAL) qalinligini kamaytirish uchunfotodetektor, uzun to'lqin uzunliklarida yutilishning pasayishini kompensatsiya qilish juda muhim, ayniqsa kichik maydonli yutilish qatlamining qalinligi uzun to'lqin uzunligi diapazonida yetarlicha yutilishga olib kelmasa. 1a-rasmda optik yutilish yo'lini kengaytirish orqali kichik maydonli yutilish qatlamining qalinligini kompensatsiya qilish usuli ko'rsatilgan. Ushbu tadqiqot qurilmaning orqa tomoniga TiOx/Au asosidagi boshqariladigan rejim rezonansi (GMR) strukturasini kiritish orqali qisqa to'lqinli infraqizil diapazonda kvant samaradorligini (QE) oshiradi.
An'anaviy tekis metall aks ettirish tuzilmalari bilan taqqoslaganda, boshqariladigan rejim rezonans tuzilishi ko'p rezonansli yutilish effektlarini yaratishi mumkin, bu esa uzun to'lqinli yorug'likning yutilish samaradorligini sezilarli darajada oshiradi. Tadqiqotchilar qat'iy bog'langan to'lqin tahlili (RCWA) usuli orqali davr, material tarkibi va to'ldirish koeffitsienti kabi boshqariladigan rejim rezonans tuzilishining asosiy parametr dizaynini optimallashtirdilar. Natijada, ushbu qurilma qisqa to'lqinli infraqizil diapazonda samarali yutilishni saqlab qoladi. InGaAs materiallarining afzalliklaridan foydalanib, tadqiqotchilar substrat tuzilishiga qarab spektral javobni ham o'rganib chiqdilar. Yutish qatlami qalinligining pasayishi EQE ning pasayishi bilan birga bo'lishi kerak.
Xulosa qilib aytganda, ushbu tadqiqot qalinligi atigi 0,98 mikrometr bo'lgan InGaAs detektorini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi, bu an'anaviy tuzilishga qaraganda 2,5 baravar yupqaroq. Shu bilan birga, u 400-1700 nm to'lqin uzunligi diapazonida 70% dan ortiq kvant samaradorligini saqlab qoladi. Ultra yupqa InGaAs fotodetektorining yutug'i yuqori aniqlikdagi, past shovqinli keng spektrli tasvir sensorlarini ishlab chiqish uchun yangi texnik yo'lni taqdim etadi. Ultra yupqa tuzilish dizayni tufayli tez tashuvchini tashish vaqti elektr o'zaro ta'sirini sezilarli darajada kamaytirishi va qurilmaning javob xususiyatlarini yaxshilashi kutilmoqda. Shu bilan birga, qurilmaning kamaytirilgan tuzilishi bitta chipli uch o'lchovli (M3D) integratsiya texnologiyasi uchun ko'proq mos keladi va yuqori zichlikdagi piksel massivlariga erishish uchun poydevor yaratadi.
Nashr vaqti: 2026-yil 24-fevral