ਅਤਿ-ਪਤਲੇ ਹੋਣ 'ਤੇ ਨਵੀਂ ਖੋਜInGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ
ਸ਼ਾਰਟ-ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ (SWIR) ਇਮੇਜਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਤਰੱਕੀ ਨੇ ਨਾਈਟ ਵਿਜ਼ਨ ਸਿਸਟਮ, ਉਦਯੋਗਿਕ ਨਿਰੀਖਣ, ਵਿਗਿਆਨਕ ਖੋਜ, ਅਤੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਸੁਰੱਖਿਆ ਅਤੇ ਹੋਰ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਯੋਗਦਾਨ ਪਾਇਆ ਹੈ। ਦ੍ਰਿਸ਼ਮਾਨ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਤੋਂ ਪਰੇ ਖੋਜ ਦੀ ਵਧਦੀ ਮੰਗ ਦੇ ਨਾਲ, ਸ਼ਾਰਟ-ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਚਿੱਤਰ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਵੀ ਲਗਾਤਾਰ ਵਧ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉੱਚ-ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਅਤੇ ਘੱਟ-ਸ਼ੋਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾਵਾਈਡ-ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਅਜੇ ਵੀ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਤਕਨੀਕੀ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਰਵਾਇਤੀ InGaAs ਸ਼ਾਰਟ-ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ ਕੈਰੀਅਰ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਮੁੱਖ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਸੂਚਕਾਂ ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸ ਢਾਂਚੇ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਵਿਰੋਧਾਭਾਸ ਹੈ। ਉੱਚ ਕੁਆਂਟਮ ਕੁਸ਼ਲਤਾ (QE) ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਰਵਾਇਤੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨਾਂ ਨੂੰ 3 ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੀਟਰ ਜਾਂ ਇਸ ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੀ ਇੱਕ ਸੋਖਣ ਪਰਤ (AL) ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਢਾਂਚਾਗਤ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਈ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
InGaAs ਸ਼ਾਰਟ-ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਵਿੱਚ ਸੋਖਣ ਪਰਤ (TAL) ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਘਟਾਉਣ ਲਈਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ, ਲੰਬੀ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ 'ਤੇ ਸੋਖਣ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਲਈ ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਦੇਣਾ ਬਹੁਤ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਜਦੋਂ ਛੋਟੇ-ਖੇਤਰ ਦੀ ਸੋਖਣ ਪਰਤ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਲੰਬੀ-ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਨਾਕਾਫ਼ੀ ਸੋਖਣ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 1a ਆਪਟੀਕਲ ਸੋਖਣ ਮਾਰਗ ਨੂੰ ਵਧਾ ਕੇ ਛੋਟੇ-ਖੇਤਰ ਦੀ ਸੋਖਣ ਪਰਤ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਲਈ ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਦੇਣ ਦੇ ਢੰਗ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅਧਿਐਨ ਡਿਵਾਈਸ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਪਾਸੇ ਇੱਕ TiOx/Au-ਅਧਾਰਿਤ ਗਾਈਡਡ ਮੋਡ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ (GMR) ਬਣਤਰ ਪੇਸ਼ ਕਰਕੇ ਸ਼ਾਰਟ-ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਕੁਆਂਟਮ ਕੁਸ਼ਲਤਾ (QE) ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਰਵਾਇਤੀ ਪਲੇਨਰ ਮੈਟਲ ਰਿਫਲਿਕਸ਼ਨ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਗਾਈਡਡ ਮੋਡ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਮਲਟੀਪਲ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਸੋਖਣ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਲੰਬੀ-ਵੇਵਲੈਂਥ ਲਾਈਟ ਦੀ ਸੋਖਣ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਸਖ਼ਤ ਕਪਲਡ-ਵੇਵ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ (RCWA) ਵਿਧੀ ਰਾਹੀਂ ਗਾਈਡਡ ਮੋਡ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਦੇ ਮੁੱਖ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਇਆ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਪੀਰੀਅਡ, ਮਟੀਰੀਅਲ ਕੰਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਅਤੇ ਫਿਲਿੰਗ ਫੈਕਟਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਇਹ ਡਿਵਾਈਸ ਅਜੇ ਵੀ ਸ਼ਾਰਟ-ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਕੁਸ਼ਲ ਸੋਖਣ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦੀ ਹੈ। InGaAs ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਫਾਇਦਿਆਂ ਦਾ ਲਾਭ ਉਠਾ ਕੇ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਸਬਸਟਰੇਟ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਦੀ ਵੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ। ਸੋਖਣ ਪਰਤ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਦੇ ਨਾਲ EQE ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ।
ਸਿੱਟੇ ਵਜੋਂ, ਇਸ ਖੋਜ ਨੇ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਇੱਕ InGaAs ਡਿਟੈਕਟਰ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਜਿਸਦੀ ਮੋਟਾਈ ਸਿਰਫ 0.98 ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੀਟਰ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਰਵਾਇਤੀ ਢਾਂਚੇ ਨਾਲੋਂ 2.5 ਗੁਣਾ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪਤਲੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਇਹ 400-1700 nm ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ 70% ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੀ ਕੁਆਂਟਮ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। ਅਤਿ-ਪਤਲੇ InGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਸਫਲਤਾ ਉੱਚ-ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ, ਘੱਟ-ਸ਼ੋਰ ਵਾਈਡ-ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਚਿੱਤਰ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਤਕਨੀਕੀ ਮਾਰਗ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਅਤਿ-ਪਤਲੇ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੁਆਰਾ ਲਿਆਂਦੇ ਗਏ ਤੇਜ਼ ਕੈਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਕ੍ਰਾਸਟਾਕ ਨੂੰ ਕਾਫ਼ੀ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸ ਦੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੋਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਘਟਾਇਆ ਗਿਆ ਡਿਵਾਈਸ ਢਾਂਚਾ ਸਿੰਗਲ-ਚਿੱਪ ਥ੍ਰੀ-ਡਾਇਮੈਨਸ਼ਨਲ (M3D) ਏਕੀਕਰਣ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਢੁਕਵਾਂ ਹੈ, ਜੋ ਉੱਚ-ਘਣਤਾ ਵਾਲੇ ਪਿਕਸਲ ਐਰੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਨੀਂਹ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।
ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਫਰਵਰੀ-24-2026