งานวิจัยล่าสุดของเครื่องตรวจจับหิมะถล่ม

งานวิจัยล่าสุดของAvalanche PhotoDetector

เทคโนโลยีการตรวจจับอินฟราเรดมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการลาดตระเวนทางทหารการตรวจสอบสิ่งแวดล้อมการวินิจฉัยทางการแพทย์และสาขาอื่น ๆ เครื่องตรวจจับอินฟราเรดแบบดั้งเดิมมีข้อ จำกัด บางประการในประสิทธิภาพเช่นความไวในการตรวจจับความเร็วในการตอบสนองและอื่น ๆ วัสดุ INAS/INASSB Class II Superlattice (T2SL) มีคุณสมบัติและความสามารถในการปรับโฟโตอิเล็กทริกที่ยอดเยี่ยมทำให้เหมาะสำหรับเครื่องตรวจจับอินฟราเรด (LWIR) ยาว ปัญหาของการตอบสนองที่อ่อนแอในการตรวจจับอินฟราเรดคลื่นยาวเป็นเรื่องที่น่ากังวลมาเป็นเวลานานซึ่งจำกัดความน่าเชื่อถือของการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างมาก แม้ว่า avalanche photodetector (APD PhotoDetector) มีประสิทธิภาพการตอบสนองที่ยอดเยี่ยมมันทนทุกข์ทรมานจากกระแสมืดสูงในระหว่างการคูณ

เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ทีมจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์อิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีของจีนได้ออกแบบความสำเร็จในระดับสูง Class II Superlattice (T2SL) Long-Wave Avalanche Photodiode (APD) นักวิจัยใช้อัตราการรวมตัวกันใหม่ของ Auger ที่ต่ำกว่าของชั้นดูดซับ InaS/InassB T2SL เพื่อลดกระแสมืด ในเวลาเดียวกัน AlassB ที่มีค่า K ต่ำจะถูกใช้เป็นเลเยอร์ตัวคูณเพื่อยับยั้งเสียงรบกวนของอุปกรณ์ในขณะที่ยังคงได้รับเพียงพอ การออกแบบนี้เป็นโซลูชั่นที่มีแนวโน้มสำหรับการส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการตรวจจับอินฟราเรดคลื่นยาว เครื่องตรวจจับใช้การออกแบบที่มีระดับขั้นตอนและโดยการปรับอัตราส่วนองค์ประกอบของ INAs และ InassB การเปลี่ยนโครงสร้างแถบที่ราบรื่นจะทำได้และประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับได้รับการปรับปรุง ในแง่ของการเลือกวัสดุและกระบวนการเตรียมการการศึกษานี้อธิบายรายละเอียดวิธีการเติบโตและพารามิเตอร์กระบวนการของวัสดุ INAS/InassB T2SL ที่ใช้ในการเตรียมเครื่องตรวจจับ การกำหนดองค์ประกอบและความหนาของ INAS/inassB T2SL เป็นสิ่งสำคัญและจำเป็นต้องมีการปรับพารามิเตอร์เพื่อให้เกิดความสมดุลของความเครียด ในบริบทของการตรวจจับอินฟราเรดคลื่นยาวเพื่อให้ได้ความยาวคลื่นตัดเช่นเดียวกับ INAS/GASB T2SL จำเป็นต้องใช้ Inas/InassB T2SL ที่หนาขึ้น อย่างไรก็ตาม monocycle ที่หนาขึ้นส่งผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับลดลงในทิศทางของการเจริญเติบโตและการเพิ่มขึ้นของมวลที่มีประสิทธิภาพของหลุมใน T2SL พบว่าการเพิ่มส่วนประกอบ SB สามารถทำให้เกิดความยาวคลื่นคัตออฟได้นานขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่มความหนาในช่วงเวลาเดียวอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามองค์ประกอบ SB ที่มากเกินไปอาจนำไปสู่การแยกองค์ประกอบ SB

ดังนั้น INAS/INAS0.5SB0.5 T2SL กับกลุ่ม SB 0.5 จึงถูกเลือกเป็นเลเยอร์ที่ใช้งานอยู่ของ APDเครื่องตรวจจับแสง- INAS/InassB T2SL ส่วนใหญ่เติบโตบนพื้นผิว GASB ดังนั้นบทบาทของ GASB ในการจัดการความเครียดจึงจำเป็นต้องได้รับการพิจารณา โดยพื้นฐานแล้วการบรรลุดุลยภาพความเครียดนั้นเกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบค่าคงที่ตาข่ายเฉลี่ยของ superlattice เป็นระยะเวลาหนึ่งกับค่าคงที่ตาข่ายของสารตั้งต้น โดยทั่วไปความเครียดแรงดึงใน INAs จะได้รับการชดเชยโดยสายพันธุ์รับแรงอัดที่แนะนำโดย inassb ส่งผลให้ชั้น inas หนากว่าชั้น inassb การศึกษาครั้งนี้วัดลักษณะการตอบสนองของโฟโตอิเล็กทริกของเครื่องถ่ายภาพหิมะถล่มรวมถึงการตอบสนองทางสเปกตรัมกระแสมืดเสียงรบกวน ฯลฯ และตรวจสอบประสิทธิภาพของการออกแบบชั้นไล่ระดับสีแบบก้าว มีการวิเคราะห์เอฟเฟกต์การคูณของหิมะถล่มของเครื่องตรวจจับกระแสหิมะถล่มและความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยการคูณและพลังงานแสงของเหตุการณ์อุณหภูมิและพารามิเตอร์อื่น ๆ จะถูกกล่าวถึง

มะเดื่อ. (a) แผนผังแผนภาพของ Inas/Inassb โฟโตเครื่องตรวจจับแสงอินฟราเรด Long-Wave APD; (b) แผนผังไดอะแกรมของสนามไฟฟ้าที่แต่ละชั้นของเครื่องตรวจจับแสง APD