基于InAs/InAsSb超级网的高工作温度中波长红外探测器,具有电子块界面分级兴奋剂

科学领域:

• 固态物理 固态物理
• 光电学是指光电子产品.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 中波长红外 (MWIR) 探测器对于各种应用至关重要.
• 高工作温度和低暗电流是MWIR探测器开发的关键挑战.
• 超级网格结构提供可调节的带隙,以优化红外探测.

研究的目的:

• 为了证明高工作温度的中波长红外探测器.
• 调查电子块界面分级兴奋剂对探测器性能的影响.
• 评估InAs/InAsSb超网格探测器在室温下运行的潜力.

主要方法:

• 使用InAs/InAsSb超级格子制造一个pBn红外探测器.
• 纳入一个电子块的界面分级剂层.
• 描述光探测器性能,包括量子效率,响应性,检测性和各种温度下的暗电流密度.
• 实验暗流与规则07预测的比较.

主要成果:

• 在零偏差下,从77K到250K观察到和量子效率.
• 峰值检测能力为1.24 × 10^12 cm·Hz^1/2/W,在150 K时实现,截止波长为5.0 μm.
• 黑暗电流密度通过界面分级兴奋剂显著降低,超过了规则07在190K以上的预测.
• 延长截止波长至290 K的6.2μm,具有9.87 × 10^9 cm·Hz^1/2/W的特定检测能力.

结论:

• 展示的InAs/InAsSb pBn红外探测器具有高工作温度的能力.
• 接口分级兴奋剂有效抑制暗电流,提高设备性能.
• 该探测器显示出实际,高性能室温红外传感应用的巨大潜力.