An taighde is déanaí debrathadóir fótachóime sneachta
Úsáidtear teicneolaíocht braite infridhearg go forleathan i bhfiontar míleata, i monatóireacht chomhshaoil, i ndiagnóis leighis agus i réimsí eile. Tá roinnt teorainneacha feidhmíochta ag brathadóirí infridhearg traidisiúnta, amhail íogaireacht braite, luas freagartha agus mar sin de. Tá airíonna fótaileictreacha agus inchoigeartaitheacht den scoth ag ábhair sár-laitíse InAs/InAsSb Aicme II (T2SL), rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach do bhrathadóirí infridhearg tonnfhada (LWIR). Is ábhar imní le fada an lá fadhb na freagartha laga i mbrath infridhearg tonnfhada, rud a chuireann teorainn mhór le hiontaofacht feidhmchlár gléasanna leictreonacha. Cé go bhfuil brathadóir fótaileictreach maidhme sneachta (Brathadóir fótachódóra APD) a bhfuil feidhmíocht freagartha den scoth aige, bíonn sruth dorcha ard aige le linn iolrúcháin.
Chun na fadhbanna seo a réiteach, tá foireann ó Ollscoil na hEolaíochta agus na Teicneolaíochta Leictreonaí sa tSín tar éis fótóidíod maidhme sneachta infridhearg tonnfhada ardfheidhmíochta den Aicme II sárlaitíse (T2SL) a dhearadh go rathúil. Bhain na taighdeoirí úsáid as an ráta athchomhcheangail auger níos ísle den tsraith ionsúire InAs/InAsSb T2SL chun an sruth dorcha a laghdú. Ag an am céanna, úsáidtear AlAsSb le luach k íseal mar an tsraith iolraitheora chun torann na feiste a chosc agus gnóthachan leordhóthanach á choinneáil. Soláthraíonn an dearadh seo réiteach gealladh fúthu chun forbairt na teicneolaíochta braite infridhearg tonnfhada a chur chun cinn. Glacann an brathadóir dearadh céimnithe, agus trí chóimheas comhdhéanamh InAs agus InAsSb a choigeartú, baintear amach aistriú réidh struchtúr an bhanda, agus feabhsaítear feidhmíocht an bhraiteora. Maidir le roghnú ábhar agus próiseas ullmhúcháin, déanann an staidéar seo cur síos mionsonraithe ar an modh fáis agus paraiméadair phróisis d'ábhar InAs/InAsSb T2SL a úsáidtear chun an brathadóir a ullmhú. Tá sé ríthábhachtach comhdhéanamh agus tiús InAs/InAsSb T2SL a chinneadh agus tá gá le coigeartú paraiméadair chun cothromaíocht struis a bhaint amach. I gcomhthéacs braite infridhearg tonnfhada, chun an tonnfhad scoite céanna a bhaint amach agus atá ag InAs/GaSb T2SL, tá tréimhse aonair InAs/InAsSb T2SL níos tibhe ag teastáil. Mar sin féin, bíonn laghdú ar an gcomhéifeacht ionsúcháin i dtreo an fháis agus méadú ar mhais éifeachtach na bpoll i T2SL mar thoradh ar mhonaicimthriall níos tibhe. Fuarthas amach gur féidir tonnfhad scoite níos faide a bhaint amach trí chomhpháirt Sb a chur leis gan tiús na tréimhse aonair a mhéadú go suntasach. Mar sin féin, d'fhéadfadh deighilt eilimintí Sb a bheith mar thoradh ar chomhdhéanamh iomarcach Sb.
Dá bhrí sin, roghnaíodh InAs/InAs0.5Sb0.5 T2SL le grúpa Sb 0.5 mar an tsraith ghníomhach de APD.brathadóir fótachódóraFásann InAs/InAsSb T2SL den chuid is mó ar foshraitheanna GaSb, mar sin ní mór ról GaSb i mbainistíocht brú a chur san áireamh. Go bunúsach, baineann cothromaíocht brú a bhaint amach le meán-thairiseach laitíse sárlaitíse ar feadh tréimhse amháin a chur i gcomparáid le tairiseach laitíse an tsubstráit. Go ginearálta, déantar an brú teanntachta san InAs a chúiteamh leis an brú comhbhrúite a thugann an InAsSb isteach, rud a eascraíonn i sraith InAs níos tibhe ná an tsraith InAsSb. Thomhais an staidéar seo tréithe freagartha fótaileictrigh an fhóta-bhrathadóir maidhme sneachta, lena n-áirítear freagairt speictreach, sruth dorcha, torann, etc., agus fhíoraigh sé éifeachtacht dhearadh an tsraith grádáin céimnithe. Déantar anailís ar éifeacht iolrúcháin maidhme sneachta an fhóta-bhrathadóir maidhme sneachta, agus pléitear an gaol idir an fachtóir iolrúcháin agus cumhacht an tsolais teagmhais, teocht agus paraiméadair eile.
FÍG. (A) Léaráid sceimteach de bhrathadóir fótachóip infridhearg tonnfhada InAs/InAsSb APD; (B) Léaráid sceimteach de réimsí leictreacha ag gach ciseal de bhrathadóir fótachóip APD.
Am an phoist: 06 Eanáir 2025