高性能数字合金 n-B-n AlInAsSb 扩展短波红外探测器

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:

• 扩展短波红外 (eSWIR) 探测器对于各种应用至关重要,包括环境监测,工业检查和国防.
• 开发在室温下运行的高性能光电探测器,具有高灵敏度仍然是一个重大挑战.

研究的目的:

• 介绍一个基于AlInAsSb的数字合金n-B-n扩展短波红外 (eSWIR) 探测器.
• 描述其性能,包括截止波长,响应能力和在不同温度和偏移电压下的特定检测能力.

主要方法:

• 在反 (GaSb) 基板上使用分子束表 (MBE) 的 AlInAsSb 数字合金异构结构的生长.
• 光探测器装置的制造和特征.
• 测量光学和电气性能,包括在室温 (300K) 和低温 (160K) 下的光谱响应和检测能力.

主要成果:

• 在室温下,AlInAsSb探测器实现了约2.86μm的50%切断波长和约3.5μm的100%切断波长.
• 在300K和0.1V偏差下记录了2.47 × 10^10cm·Hz^1/2·W^-1的特定检测能力 (D*).
• 检测能力显著提高至1.22 × 10^12 cm·Hz^1/2·W^-1在160 K,观察到的峰值响应率约为2.6-2.7 μm.

结论:

• 基于AlInAsSb的数字合金探测器在eSWIR应用中表现出色.
• 该设备具有很高的灵敏度,并且在低偏差电压下有效运行,这表明它对紧的红外传感系统的潜力.
• 这项工作为使用新型材料系统的先进红外探测技术铺平了道路.