Ново истражување за ултратенок фотодетектор од InGaAs

Ново истражување за ултра-тенкото телоФотодетектор InGaAs
Напредокот на технологијата за снимање со кратки бранови инфрацрвени (SWIR) даде значаен придонес во системите за ноќно гледање, индустриската инспекција, научните истражувања и безбедносната заштита и други области. Со зголемената побарувачка за детекција надвор од спектарот на видливата светлина, развојот на сензори за слика со кратки бранови инфрацрвени ...широкоспектрен фотодетекторсè уште се соочува со многу технички предизвици. Иако традиционалниот фотодетектор со кратки бранови инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени инфрацрвени фотодетектори со кратки бранови на ...
Со цел да се намали дебелината на апсорпциониот слој (TAL) во краткобрановото инфрацрвено зрачење од InGaAsфотодетектор, компензацијата за намалувањето на апсорпцијата на долги бранови должини е клучна, особено кога дебелината на апсорпциониот слој со мала површина доведува до недоволна апсорпција во опсегот на долги бранови должини. Слика 1а го илустрира методот на компензација за дебелината на апсорпциониот слој со мала површина со продолжување на оптичката патека на апсорпција. Оваа студија ја подобрува квантната ефикасност (QE) во инфрацрвениот опсег со кратки бранови со воведување на структура на воден режим на резонанца (GMR) базирана на TiOx/Au на задната страна од уредот.

Во споредба со традиционалните рамни метални рефлектирачки структури, резонантната структура со воден режим може да генерира повеќекратни ефекти на резонантна апсорпција, значително подобрувајќи ја ефикасноста на апсорпција на светлината со долга бранова должина. Истражувачите го оптимизираа дизајнот на клучните параметри на резонантната структура со воден режим, вклучувајќи го периодот, составот на материјалот и факторот на полнење, преку методот на ригорозна анализа на поврзани бранови (RCWA). Како резултат на тоа, овој уред сè уште одржува ефикасна апсорпција во инфрацрвениот опсег со кратки бранови. Со искористување на предностите на материјалите InGaAs, истражувачите го истражуваа и спектралниот одговор во зависност од структурата на подлогата. Намалувањето на дебелината на апсорпциониот слој треба да биде придружено со намалување на EQE.
Како заклучок, ова истражување успешно разви детектор од InGaAs со дебелина од само 0,98 микрометри, што е повеќе од 2,5 пати потенко од традиционалната структура. Во исто време, тој одржува квантна ефикасност од над 70% во опсегот на бранова должина од 400-1700 nm. Револуционерното достигнување на ултратенкиот фотодетектор од InGaAs обезбедува нов технички пат за развој на сензори за слика со висока резолуција и низок шум со широк спектар. Се очекува брзото време на транспорт на носители што го носи дизајнот на ултратенка структура значително да го намали електричниот преслушок и да ги подобри карактеристиките на одговор на уредот. Во исто време, намалената структура на уредот е посоодветна за технологија за интеграција со еден чип со тридимензионални (M3D), поставувајќи ја основата за постигнување низи на пиксели со висока густина.