短波红外光检测与 oCVD 聚二烯
Jarrett H Vella1, Anthony R Benasco2, Stefan Nikodemski3
1Sensors Directorate, Air Force Research Laboratory, Wright-Patterson AFB, OH, 45433, USA.
研究人员开发了一种新的室温,蒸汽相沉积短波红外 (SWIR) 探测器,使用氧化化学蒸汽沉积. 这种基于聚合物的新型传感器在传统的高温冷却半导体设备上提供了显著的进步.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 短波红外 (SWIR) 光探测器传统上依赖于复合半导体,需要高温表轴增长和主动冷却.
- 目前的研究正在积极寻找新技术来克服这些制造和运营限制,用于SWIR检测.
研究的目的:
- 引入一种新的方法来制造室温SWIR光探测器.
- 展示基于聚合物的系统在SWIR传感应用中的潜力.
主要方法:
- 首次利用氧化化学蒸汽沉积 (oCVD) 来创建基于聚合物的SWIR探测器.
- 采用了一种基于窗口的新工艺,用于简化制造杂聚烯传感器.
- 标志着探测器的性能,包括黑暗阻力,噪声限制和特定检测能力 (D*).
主要成果:
- 实现了室温,蒸汽相沉积的SWIR光导探测器,具有独特的纠线膜形态.
- 从500°C的黑体散热器中证明了nW级光子的检测,这对于聚合物系统来说是一种罕见的能力.
- 报告的暗电阻为8.97kΩ,外部量子效率乘积为395%,特异检测能力 (D*) 为10^6斯,具有10^10斯的潜力.
结论:
- 开发的基于OcVD聚合物的SWIR探测器代表了重大进步,克服了传统半导体光探测器的局限性.
- 这些室温探测器显示出目前由微波计和盐光导体主导的应用的前景.
- 进一步优化,特别是最小化1/f噪声,可以将这些聚合物基探测器定位为SWIR传感市场的竞争性替代品.
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