Iwadi tuntun tiẹ̀rọ amúṣẹ́dá fọ́tò ìṣàn omi
Ìmọ̀ ẹ̀rọ ìwádìí infrared ni a lò fún ìwádìí ológun, ìmójútó àyíká, àyẹ̀wò ìṣègùn àti àwọn ẹ̀ka mìíràn. Àwọn ohun èlò ìwádìí infrared ìbílẹ̀ ní àwọn ààlà díẹ̀ nínú iṣẹ́ wọn, bíi ìfàmọ́ra ìwádìí, iyára ìdáhùn àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Àwọn ohun èlò InAs/InAsSb Class II superlattice (T2SL) ní àwọn ohun èlò photoelectric tó dára àti àtúnṣe tó dára, èyí tó mú wọn dára fún àwọn ohun èlò ìwádìí infrared ìgbì gígùn (LWIR). Ìṣòro ìdáhùn àìlera nínú ìwádìí infrared ìgbì gígùn ti jẹ́ àníyàn fún ìgbà pípẹ́, èyí tó dín ìgbẹ́kẹ̀lé àwọn ohun èlò ẹ̀rọ itanna kù gidigidi. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé avalanche photodetector (Olùwádìí fọ́tò APD) ní ìṣe ìdáhùn tó dára gan-an, ó ní ìṣòro ìṣàn dúdú gíga nígbà ìsọdipúpọ̀.
Láti yanjú àwọn ìṣòro wọ̀nyí, ẹgbẹ́ kan láti Yunifásítì ti Ìmọ̀ Ẹ̀rọ àti Ìmọ̀ Ẹ̀rọ ti China ti ṣe àṣeyọrí nínú ṣíṣe àwòrán photodiode infrared avalanche (APD) onípele gíga gíga (Class II superlattice) (T2SL) onípele gígùn. Àwọn olùwádìí lo ìwọ̀n ìdàpọ̀ auger tí ó kéré jùlọ ti InAs/InAsSb T2SL absorber láti dín ìṣàn dúdú kù. Ní àkókò kan náà, a lo AlAsSb pẹ̀lú iye k kékeré gẹ́gẹ́ bí ìpele multiplier láti dín ariwo ẹ̀rọ kù nígbàtí a bá ń pa èrè tó pọ̀ mọ́. Apẹẹrẹ yìí pèsè ojútùú tó dájú fún ìgbéga ìdàgbàsókè ìmọ̀ ẹ̀rọ infrared ìgbì gígùn. Apẹẹrẹ náà gba àwòrán ìpele gíga, àti nípa ṣíṣe àtúnṣe ìpíndọ́gba ìṣètò InAs àti InAsSb, a ṣe àṣeyọrí ìyípadà dídánmọ́rán ti ìṣètò ìpele náà, a sì mú iṣẹ́ amí náà sunwọ̀n síi. Ní ti yíyan ohun èlò àti ìlànà ìmúrasílẹ̀, ìkẹ́kọ̀ọ́ yìí ṣàlàyé ní kíkún ọ̀nà ìdàgbàsókè àti àwọn pàrámítà ilana ti ohun èlò InAs/InAsSb T2SL tí a lò láti pèsè amí náà. Pípín ìṣètò àti sisanra InAs/InAsSb T2SL ṣe pàtàkì àti àtúnṣe paramita ni a nílò láti ṣe àṣeyọrí ìwọ́ntúnwọ́nsì wahala. Nínú ọ̀ràn wíwá infrared onígun gígùn, láti lè ṣe àṣeyọrí ìgbìn gígé kan náà gẹ́gẹ́ bí InAs/GaSb T2SL, àkókò kan ṣoṣo tí ó nípọn ni a nílò InAs/InAsSb T2SL. Síbẹ̀síbẹ̀, monocycle tí ó nípọn máa ń yọrí sí ìdínkù nínú ìfàmọ́ra ní ìtọ́sọ́nà ìdàgbàsókè àti ìbísí nínú ìwọ̀n ihò tí ó munadoko nínú T2SL. A rí i pé fífi ohun èlò Sb kún lè ṣe àṣeyọrí ìgbìn gígé gígùn láìsí pé ó pọ̀ sí i nínípọn àkókò kan. Síbẹ̀síbẹ̀, ìṣọ̀kan Sb tí ó pọ̀ jù lè yọrí sí ìyàsọ́tọ̀ àwọn èròjà Sb.
Nítorí náà, a yan InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL pẹ̀lú ẹgbẹ́ Sb 0.5 gẹ́gẹ́ bí ìpele tí ń ṣiṣẹ́ ti APDolùwádìí fọ́tò. InAs/InAsSb T2SL máa ń dàgbà ní orí àwọn ohun èlò GaSb, nítorí náà, ipa GaSb nínú ìṣàkóso ìpele náà gbọ́dọ̀ jẹ́ ohun tí a gbọ́dọ̀ gbé yẹ̀ wò. Ní pàtàkì, ṣíṣe àṣeyọrí ìwọ̀n ìpele náà níí ṣe pẹ̀lú fífi ìwọ̀n ìpele lattice tó jẹ́ ti superlattice wéra fún ìgbà kan pẹ̀lú ìwọ̀n ìpele lattice tó wà nínú substrate náà. Ní gbogbogbòò, ìwọ̀n ìpele tensile tó wà nínú InAs ni a máa ń san padà nípasẹ̀ ìwọ̀n ìpele tí InAsB gbé kalẹ̀, èyí tó máa ń yọrí sí ìwọ̀n InAs tó nípọn ju ìwọ̀n InAsSb lọ. Ìwádìí yìí wọn àwọn ànímọ́ ìdáhùn photoelectric ti photodetector avalanche, títí kan ìdáhùn spectral, current dúdú, ariwo, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, ó sì fìdí ìṣedédé ìpele gradient hàn. A ṣe àyẹ̀wò ipa ìpele gradient avalanche ti photodetector avalanche, a sì jíròrò ìbáṣepọ̀ láàárín ìpín ìpele ìpele àti agbára ìmọ́lẹ̀ ìṣẹ̀lẹ̀, ìwọ̀n otútù àti àwọn pàrámítà míràn.
ÀWÒRÁN (A) Àwòrán onípele ti InAs/InAsSb onípele gígùn ti Infurarẹẹdi APD; (B) Àwòrán onípele ti awọn aaye ina ni ipele kọọkan ti APD photodetector.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Jan-06-2025