Инфракрасные детекторы играют ключевую роль в военной разведке, дистанционном зондировании, связи, точном наведении, аэрокосмической и других областях и получили долгосрочное внимание со стороны стран всего мира, с важной исследовательской ценностью и перспективами применения. Интеграция микро-наноструктуры и традиционного полупроводникового детектора позволяет эффективно улучшить эффективность фотонной связи и эквивалентный оптический путь, преодолеть предел поглощения традиционных объемных материалов, повысить квантовую эффективность оптоэлектронных устройств и уменьшить темный ток устройства, которое является перспективным кандидатом для высокопроизводительных инфракрасных детекторов. Исследования предоставляют новые технические средства. Внедрение высокоэффективной оптической связи и локальных эффектов субволнового оптического поля с использованием микронаноструктур в сочетании с оптимизацией энергетического уровня традиционных полупроводниковых приборов и другими методами управления для повышения общей производительности детекторов стало активной и перспективной областью инфракрасных детекторов. научно-исследовательское направление.
По данным Memes Consulting, недавно исследовательская группа исследователя Ши Хаофея из Центра производства и системной интеграции Micro-Nano Института зеленых интеллектуальных технологий Чунцина Китайской академии наук опубликовала «Улучшенный инфракрасный детектор микро-наноструктуры» в журнале «Инфракрасная и лазерная инженерия». Обзорная статья на тему «Прогресс исследований». Исследователь Ши Хаофэй в основном занимается исследованиями подготовки графенового материала, технологии микро-нанообработки, инфракрасных устройств обнаружения и так далее.
Это исследование обобщает исследования различных типов инфракрасных детекторов с улучшенной микронаноструктурой в последние годы. Во-первых, вводится основной принцип усиленного инфракрасного детектора с микро-наноструктурой, а классификация и сравнение производятся по различным материалам и функциям микро-наноструктуры. Изложен ход исследований микронаноструктуры в инфракрасных детекторах; наконец, обобщена и изучена тенденция развития усовершенствованных инфракрасных детекторов на основе микронаноструктуры.
Инфракрасный детектор на основе кремния со структурой микрошольной решетки
В области инфракрасных детекторов микро-наноструктура используется для повышения эффективности связи и скорости поглощения фотонов, и при сохранении оптического отклика устройства толщина и объем абсорбционного слоя устройства уменьшаются, тем самым уменьшая темный ток устройства и улучшая скорость обнаружения устройства. В настоящее время микро-наноструктуры, используемые в исследованиях инфракрасных детекторов, в основном включают: микро-наноструктуры среднего типа, поверхностные микро-наноструктуры металлического типа и трехмерные плазмонные микро-наноструктуры полостного типа. Это повышение производительности инфракрасных детекторов за счет микроструктуры, что в первую очередь отражается в антибликовом эффекте на конкретном падающем спектре или в полосе широкого спектра. Существенное увеличение скорости поглощения света детектором означает, что могут быть использованы более тонкие материалы абсорбционного слоя, а сама микро-наноструктура может эффективно уменьшать объем светочувствительного блока устройства, что делает собственный темный ток устройства, связанный с объемом материала, значительно уменьшенным. , с тем чтобы еще больше повысить скорость обнаружения и всестороннюю производительность инфракрасных детекторов.
Использование микро-наноструктур для достижения многомерного регулирования фотоэлектрических свойств инфракрасных детекторов и исследования их механизма является рубежом современных исследований инфракрасных детекторов, а также важным направлением для разработки нового поколения инфракрасных детекторов в будущем. Инфракрасные устройства обнаружения микро-наноструктуры по-прежнему сталкиваются с трудностями и проблемами, такими как совместимость процессов, подрывная производительность и самоадаптивная способность к улучшению. Инфракрасные устройства обнаружения с улучшенной микронаноструктурой должны быть сосредоточены на следующих направлениях исследований в будущем развитии: (1) КМОП-совместимый метод проектирования структуры устройства обнаружения микроструктуры и технология обработки; (2) В то же время он имеет широкополосную связь, высокую чувствительность и низкий уровень шума. Технология инфракрасного обнаружения микро-наноструктур с комплексными свойствами, такими как высокая скорость отклика и высокая скорость отклика; (3) Адаптивные устройства с динамическими возможностями управления, такими как спектр отклика. С углубленным изучением новых материалов, новых структур и новых механизмов детекторов в будущем и непрерывным прогрессом технологии системной интеграции инфракрасные детекторы с улучшенной структурой микро-наноструктуры покажут большой потенциал для применения, обеспечивая высокую интеграцию, высокую производительность и недорогие инфракрасные системы обнаружения, предлагающие новые решения.
Первым автором этой статьи является Чжу Пэн, помощник научного сотрудника Центра микро-нанопроизводства и системной интеграции Чунцинского института зеленых и интеллектуальных технологий Китайской академии наук. В основном занимается исследованиями микронанооптических устройств, подготовкой двумерных материалов, разработкой новых инфракрасных детектирующих устройств.
GMKJ Technology глубоко вовлечена в здоровые и интеллектуальные источники света, предоставляя полный спектр продуктов и решений UVA UVB UVC LED, инфракрасных ИК-светодиодов VCSEL. Она имеет сотни качественных партнеров на внутреннем и внешнем рынках для совместного продвижения использования световых технологий для создания здоровой и умной жизни.
