ਬਰਫ਼ਬਾਰੀ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਨਵੀਨਤਮ ਖੋਜ

ਦੀ ਨਵੀਨਤਮ ਖੋਜਬਰਫ਼ਬਾਰੀ ਫੋਟੋ ਡਿਟੈਕਟਰ

ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਖੋਜ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਫੌਜੀ ਖੋਜ, ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ, ਮੈਡੀਕਲ ਨਿਦਾਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਕੁਝ ਸੀਮਾਵਾਂ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਖੋਜ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ, ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਦੀ ਗਤੀ ਅਤੇ ਹੋਰ। InAs/InAsSb ਕਲਾਸ II ਸੁਪਰਲੈਟੀਸ (T2SL) ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਟਿਊਨੇਬਿਲਟੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਲੰਬੀ-ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ (LWIR) ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਲੰਬੀ ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਖੋਜ ਵਿੱਚ ਕਮਜ਼ੋਰ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਦੀ ਸਮੱਸਿਆ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਚਿੰਤਾ ਦਾ ਵਿਸ਼ਾ ਬਣੀ ਹੋਈ ਹੈ, ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਡਿਵਾਈਸ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਹੱਦ ਤੱਕ ਸੀਮਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਬਰਫ਼ਬਾਰੀ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ (APD ਫੋਟੋ ਡਿਟੈਕਟਰ) ਦੀ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਹੈ, ਇਹ ਗੁਣਾ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਉੱਚ ਡਾਰਕ ਕਰੰਟ ਤੋਂ ਪੀੜਤ ਹੈ।

ਇਹਨਾਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਚੀਨ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਸਾਇੰਸ ਅਤੇ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੀ ਇੱਕ ਟੀਮ ਨੇ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਲਾਸ II ਸੁਪਰਲੈਟਿਕਸ (T2SL) ਲੰਬੀ-ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਐਵਲੈਂਚ ਫੋਟੋਡੀਓਡ (APD) ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਹਨੇਰੇ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ InAs/InAsSb T2SL ਅਬਜ਼ੋਰਬਰ ਪਰਤ ਦੀ ਨੀਵੀਂ auger ਪੁਨਰ-ਸੰਯੋਜਨ ਦਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਘੱਟ k ਮੁੱਲ ਦੇ ਨਾਲ AlAsSb ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਾਫ਼ੀ ਲਾਭ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਡਿਵਾਈਸ ਸ਼ੋਰ ਨੂੰ ਦਬਾਉਣ ਲਈ ਗੁਣਕ ਲੇਅਰ ਵਜੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਲੰਬੀ ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਖੋਜ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਹੱਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਡਿਟੈਕਟਰ ਇੱਕ ਸਟੈਪਡ ਟਾਇਰਡ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਨੂੰ ਅਪਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ InAs ਅਤੇ InAsSb ਦੇ ਰਚਨਾ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਕਰਨ ਨਾਲ, ਬੈਂਡ ਬਣਤਰ ਦੀ ਨਿਰਵਿਘਨ ਤਬਦੀਲੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਚੋਣ ਅਤੇ ਤਿਆਰੀ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਸੰਦਰਭ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਅਧਿਐਨ ਡਿਟੈਕਟਰ ਨੂੰ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ InAs/InAsSb T2SL ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵਿਧੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦਾ ਵਿਸਥਾਰ ਵਿੱਚ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। InAs/InAsSb T2SL ਦੀ ਰਚਨਾ ਅਤੇ ਮੋਟਾਈ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਅਤੇ ਤਣਾਅ ਸੰਤੁਲਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਵਿਵਸਥਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਲੰਬੀ-ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਖੋਜ ਦੇ ਸੰਦਰਭ ਵਿੱਚ, InAs/GaSb T2SL ਦੇ ​​ਸਮਾਨ ਕੱਟ-ਆਫ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਇੱਕ ਮੋਟੀ InAs/InAsSb T2SL ਸਿੰਗਲ ਪੀਰੀਅਡ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਮੋਟੇ ਮੋਨੋਸਾਈਕਲ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਸਮਾਈ ਗੁਣਾਂ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਆਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ T2SL ਵਿੱਚ ਛੇਕ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਪੁੰਜ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ Sb ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਨੂੰ ਜੋੜਨ ਨਾਲ ਸਿੰਗਲ ਪੀਰੀਅਡ ਮੋਟਾਈ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਾਏ ਬਿਨਾਂ ਲੰਬੀ ਕੱਟ-ਆਫ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ Sb ਰਚਨਾ Sb ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਵੱਖ ਹੋਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਇਸ ਲਈ, Sb ਗਰੁੱਪ 0.5 ਦੇ ਨਾਲ InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL ਨੂੰ APD ਦੀ ਸਰਗਰਮ ਪਰਤ ਵਜੋਂ ਚੁਣਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।ਫੋਟੋ ਡਿਟੈਕਟਰ. InAs/InAsSb T2SL ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ GaSb ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ 'ਤੇ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਤਣਾਅ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਵਿੱਚ GaSb ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨੂੰ ਵਿਚਾਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਲਾਜ਼ਮੀ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਤਣਾਅ ਸੰਤੁਲਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪੀਰੀਅਡ ਲਈ ਇੱਕ ਸੁਪਰਲੈਟੀਸ ਦੇ ਔਸਤ ਜਾਲੀ ਸਥਿਰਾਂਕ ਦੀ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੇ ਜਾਲੀ ਸਥਿਰਾਂਕ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, InAs ਵਿੱਚ ਤਣਾਅ ਵਾਲੇ ਤਣਾਅ ਨੂੰ InAsSb ਦੁਆਰਾ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸੰਕੁਚਿਤ ਤਣਾਅ ਦੁਆਰਾ ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ InAsSb ਪਰਤ ਨਾਲੋਂ ਇੱਕ ਮੋਟੀ InAs ਪਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਨੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ, ਡਾਰਕ ਕਰੰਟ, ਸ਼ੋਰ, ਆਦਿ ਸਮੇਤ ਬਰਫ਼ਬਾਰੀ ਦੇ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀਆਂ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਮਾਪਿਆ, ਅਤੇ ਸਟੈਪਡ ਗਰੇਡੀਐਂਟ ਲੇਅਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੀ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ੀਲਤਾ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ। ਬਰਫ਼ਬਾਰੀ ਫ਼ੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੇ ਬਰਫ਼ਬਾਰੀ ਗੁਣਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਗੁਣਾ ਕਾਰਕ ਅਤੇ ਘਟਨਾ ਦੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ, ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧਾਂ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।

ਅੰਜੀਰ. (A) InAs/InAsSb ਲੰਬੀ-ਵੇਵ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ APD ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦਾ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਚਿੱਤਰ; (ਬੀ) ਏਪੀਡੀ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਹਰੇਕ ਪਰਤ 'ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਦਾ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਚਿੱਤਰ।