అతి సన్నని వాటిపై కొత్త పరిశోధనInGaAs ఫోటోడిటెక్టర్
షార్ట్-వేవ్ ఇన్ఫ్రారెడ్ (SWIR) ఇమేజింగ్ టెక్నాలజీ పురోగతి, రాత్రి దృష్టి వ్యవస్థలు, పారిశ్రామిక తనిఖీ, శాస్త్రీయ పరిశోధన, భద్రతా రక్షణ మరియు ఇతర రంగాలకు గణనీయమైన తోడ్పాటును అందించింది. దృశ్య కాంతి వర్ణపటానికి ఆవల ఉన్న గుర్తింపు కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్తో, షార్ట్-వేవ్ ఇన్ఫ్రారెడ్ ఇమేజ్ సెన్సార్ల అభివృద్ధి కూడా నిరంతరం పెరుగుతోంది. అయినప్పటికీ, అధిక-రిజల్యూషన్ మరియు తక్కువ-శబ్దాన్ని సాధించడంవిస్తృత-స్పెక్ట్రమ్ ఫోటోడిటెక్టర్ఇప్పటికీ అనేక సాంకేతిక సవాళ్లను ఎదుర్కొంటోంది. సాంప్రదాయ InGaAs షార్ట్-వేవ్ ఇన్ఫ్రారెడ్ ఫోటోడిటెక్టర్ అద్భుతమైన ఫోటోఎలక్ట్రిక్ మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని మరియు క్యారియర్ మొబిలిటీని ప్రదర్శించగలిగినప్పటికీ, వాటి కీలక పనితీరు సూచికలకు మరియు పరికర నిర్మాణానికి మధ్య ఒక ప్రాథమిక వైరుధ్యం ఉంది. అధిక క్వాంటం సామర్థ్యాన్ని (QE) పొందడానికి, సాంప్రదాయ డిజైన్లకు 3 మైక్రోమీటర్లు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అబ్సార్ప్షన్ లేయర్ (AL) అవసరం, మరియు ఈ నిర్మాణ రూపకల్పన వివిధ సమస్యలకు దారితీస్తుంది.
InGaAs షార్ట్-వేవ్ ఇన్ఫ్రారెడ్లో శోషణ పొర (TAL) మందాన్ని తగ్గించడానికిఫోటోడిటెక్టర్దీర్ఘ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద శోషణలో తగ్గుదలను భర్తీ చేయడం చాలా కీలకం, ముఖ్యంగా తక్కువ విస్తీర్ణం గల శోషణ పొర మందం కారణంగా దీర్ఘ-తరంగదైర్ఘ్య పరిధిలో శోషణ సరిపోనప్పుడు. ఆప్టికల్ శోషణ మార్గాన్ని పొడిగించడం ద్వారా తక్కువ విస్తీర్ణం గల శోషణ పొర మందాన్ని భర్తీ చేసే పద్ధతిని పటం 1a వివరిస్తుంది. ఈ అధ్యయనం, పరికరం యొక్క వెనుక వైపున TiOx/Au-ఆధారిత గైడెడ్ మోడ్ రెసొనెన్స్ (GMR) నిర్మాణాన్ని ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా షార్ట్-వేవ్ ఇన్ఫ్రారెడ్ బ్యాండ్లో క్వాంటం సామర్థ్యాన్ని (QE) మెరుగుపరుస్తుంది.
సాంప్రదాయ సమతల లోహ పరావర్తన నిర్మాణాలతో పోలిస్తే, గైడెడ్ మోడ్ రెసొనెన్స్ నిర్మాణం బహుళ రెసొనెన్స్ శోషణ ప్రభావాలను సృష్టించగలదు, ఇది దీర్ఘ-తరంగదైర్ఘ్య కాంతి శోషణ సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది. పరిశోధకులు కఠినమైన కపుల్డ్-వేవ్ విశ్లేషణ (RCWA) పద్ధతి ద్వారా, పీరియడ్, పదార్థ కూర్పు మరియు ఫిల్లింగ్ ఫ్యాక్టర్ వంటి గైడెడ్ మోడ్ రెసొనెన్స్ నిర్మాణం యొక్క కీలక పారామీటర్ డిజైన్ను ఆప్టిమైజ్ చేశారు. ఫలితంగా, ఈ పరికరం షార్ట్-వేవ్ ఇన్ఫ్రారెడ్ బ్యాండ్లో కూడా సమర్థవంతమైన శోషణను కొనసాగిస్తుంది. InGaAs పదార్థాల ప్రయోజనాలను ఉపయోగించుకొని, పరిశోధకులు సబ్స్ట్రేట్ నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉండే స్పెక్ట్రల్ ప్రతిస్పందనను కూడా అన్వేషించారు. శోషణ పొర మందం తగ్గడంతో పాటు EQE కూడా తగ్గాలి.
ముగింపుగా, ఈ పరిశోధన కేవలం 0.98 మైక్రోమీటర్ల మందంతో ఒక InGaAs డిటెక్టర్ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేసింది, ఇది సాంప్రదాయ నిర్మాణం కంటే 2.5 రెట్లు ఎక్కువ పలుచగా ఉంటుంది. అదే సమయంలో, ఇది 400-1700 nm తరంగదైర్ఘ్య పరిధిలో 70% కంటే ఎక్కువ క్వాంటం సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ అతి పలుచని InGaAs ఫోటోడిటెక్టర్ యొక్క అద్భుతమైన విజయం, అధిక-రిజల్యూషన్, తక్కువ-శబ్దం గల విస్తృత-స్పెక్ట్రమ్ ఇమేజ్ సెన్సార్ల అభివృద్ధికి ఒక కొత్త సాంకేతిక మార్గాన్ని అందిస్తుంది. అతి పలుచని నిర్మాణ రూపకల్పన వల్ల కలిగే వేగవంతమైన క్యారియర్ రవాణా సమయం, ఎలక్ట్రికల్ క్రాస్టాక్ను గణనీయంగా తగ్గించి, పరికరం యొక్క ప్రతిస్పందన లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తుందని భావిస్తున్నారు. అదే సమయంలో, ఈ తగ్గించబడిన పరికర నిర్మాణం సింగిల్-చిప్ త్రీ-డైమెన్షనల్ (M3D) ఇంటిగ్రేషన్ టెక్నాలజీకి మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఇది అధిక-సాంద్రత గల పిక్సెల్ శ్రేణులను సాధించడానికి పునాది వేస్తుంది.
పోస్ట్ సమయం: ఫిబ్రవరి-24-2026