برفاني تودو فوٽوڊيڪٽر جي تازي تحقيق

تازي تحقيق جيبرفاني تودو ڦوٽوڊيڪٽر

انفراريڊ ڊيٽيڪشن ٽيڪنالاجي فوجي جاسوسي، ماحولياتي نگراني، طبي تشخيص ۽ ٻين شعبن ۾ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندي آهي. روايتي انفراريڊ ڊيٽيڪٽرن جي ڪارڪردگي ۾ ڪجهه حدون هونديون آهن، جهڙوڪ ڊيٽيڪشن حساسيت، جواب جي رفتار ۽ انهي وانگر. InAs/InAsSb ڪلاس II سپرليٽس (T2SL) مواد ۾ بهترين فوٽو اليڪٽرڪ خاصيتون ۽ ٽيونبلٽي هوندي آهي، جيڪا انهن کي ڊگهي لهر واري انفراريڊ (LWIR) ڊيٽيڪٽرن لاءِ مثالي بڻائيندي آهي. ڊگهي لهر واري انفراريڊ ڊيٽيڪشن ۾ ڪمزور ردعمل جو مسئلو ڊگهي عرصي کان هڪ پريشاني جو سبب بڻيل آهي، جيڪو اليڪٽرانڪ ڊوائيس ايپليڪيشنن جي اعتبار کي تمام گهڻو محدود ڪري ٿو. جيتوڻيڪ برفاني ڦوٽو ڊيٽيڪٽر (اي پي ڊي فوٽوڊيڪٽر) ۾ بهترين جوابي ڪارڪردگي آهي، اهو ضرب دوران تيز ڊارڪ ڪرنٽ جو شڪار ٿئي ٿو.

انهن مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ، چين جي اليڪٽرانڪ سائنس ۽ ٽيڪنالاجي يونيورسٽي جي هڪ ٽيم ڪاميابي سان هڪ اعليٰ ڪارڪردگي ڪلاس II سپرليٽس (T2SL) لانگ-ويو انفراريڊ برفاني ڦوٽوڊيوڊ (APD) ٺاهيو آهي. محققن ڊارڪ ڪرنٽ کي گهٽائڻ لاءِ InAs/InAsSb T2SL جاذب پرت جي هيٺين اوجر ري ڪمبينيشن ريٽ استعمال ڪيو. ساڳئي وقت، گهٽ k ويليو سان AlAsSb کي ضرب پرت طور استعمال ڪيو ويندو آهي ته جيئن ڪافي حاصلات برقرار رکندي ڊوائيس جي شور کي دٻايو وڃي. هي ڊيزائن ڊگهي لهر انفراريڊ ڊيٽيڪشن ٽيڪنالاجي جي ترقي کي فروغ ڏيڻ لاءِ هڪ اميد افزا حل فراهم ڪري ٿو. ڊيٽيڪٽر هڪ قدم واري ٽائرڊ ڊيزائن کي اختيار ڪري ٿو، ۽ InAs ۽ InAsSb جي ڪمپوزيشن تناسب کي ترتيب ڏيڻ سان، بينڊ جي جوڙجڪ جي هموار منتقلي حاصل ڪئي ويندي آهي، ۽ ڊيٽيڪٽر جي ڪارڪردگي بهتر ٿيندي آهي. مواد جي چونڊ ۽ تياري جي عمل جي لحاظ کان، هي مطالعو ڊيٽيڪٽر تيار ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ InAs/InAsSb T2SL مواد جي واڌ جي طريقي ۽ عمل جي پيرا ميٽرز کي تفصيل سان بيان ڪري ٿو. InAs/InAsSb T2SL جي ڪمپوزيشن ۽ ٿولهه جو تعين ڪرڻ اهم آهي ۽ دٻاءُ جي توازن کي حاصل ڪرڻ لاءِ پيرا ميٽر ايڊجسٽمينٽ جي ضرورت آهي. ڊگھي-لهر جي انفراريڊ ڊيٽيڪشن جي حوالي سان، InAs/GaSb T2SL جي ساڳي ڪٽ آف ويڪري ڊيگهه حاصل ڪرڻ لاءِ، هڪ ٿلهي InAs/InAsSb T2SL سنگل پيريڊ جي ضرورت آهي. جڏهن ته، ٿلهي مونو سائيڪل جي نتيجي ۾ واڌ جي طرف جذب جي کوٽائي ۾ گهٽتائي ۽ T2SL ۾ سوراخن جي اثرائتي ماس ۾ اضافو ٿئي ٿو. اهو مليو آهي ته Sb جزو شامل ڪرڻ سان سنگل پيريڊ جي ٿلهي کي خاص طور تي وڌائڻ کان سواءِ ڊگهي ڪٽ آف ويڪري ڊيگهه حاصل ڪري سگهجي ٿي. جڏهن ته، گهڻي Sb جوڙجڪ Sb عنصرن جي الڳ ٿيڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿي.

تنهن ڪري، Sb گروپ 0.5 سان InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL کي APD جي فعال پرت طور چونڊيو ويو.فوٽو ڊيٽيڪٽر. InAs/InAsSb T2SL بنيادي طور تي GaSb سبسٽريٽس تي وڌندو آهي، تنهن ڪري اسٽرين مئنيجمينٽ ۾ GaSb جي ڪردار تي غور ڪرڻ جي ضرورت آهي. بنيادي طور تي، اسٽرين توازن حاصل ڪرڻ ۾ هڪ عرصي لاءِ سپرليٽس جي سراسري ليٽيس ڪانسٽنٽ جو سبسٽريٽ جي ليٽيس ڪانسٽنٽ سان مقابلو ڪرڻ شامل آهي. عام طور تي، InAs ۾ ٽينسل اسٽرين کي InAsSb پاران متعارف ڪرايل ڪمپريسيو اسٽرين ذريعي معاوضو ڏنو ويندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ InAsSb پرت کان وڌيڪ ٿلهي InAs پرت ٿيندي آهي. هن مطالعي ۾ برفاني توسيع فوٽوڊيڪٽر جي فوٽو اليڪٽرڪ ردعمل جي خاصيتن کي ماپيو ويو، جنهن ۾ اسپيڪٽرل ردعمل، ڊارڪ ڪرنٽ، شور، وغيره شامل آهن، ۽ قدم واري گريڊينٽ پرت ڊيزائن جي اثرائتي جي تصديق ڪئي وئي. برفاني توسيع فوٽوڊيڪٽر جي برفاني توسيع ضرب اثر جو تجزيو ڪيو ويو آهي، ۽ ضرب عنصر ۽ واقعي جي روشني جي طاقت، گرمي پد ۽ ٻين پيرا ميٽرز جي وچ ۾ تعلق تي بحث ڪيو ويو آهي.

شڪل: (الف) InAs/InAsSb ڊگهي لهر واري انفراريڊ APD فوٽوڊيڪٽر جو اسڪيميٽ ڊاگرام؛ (ب) APD فوٽوڊيڪٽر جي هر پرت تي برقي شعبن جو اسڪيميٽ ڊاگرام.