Kızılötesi dedektörler, askeri keşif, uzaktan algılama, iletişim, hassas rehberlik, havacılık ve diğer alanlarda kilit bir rol oynar ve önemli araştırma değeri ve uygulama beklentileri ile dünyanın dört bir yanından -uzun vadeli ilgi görmüştür. Mikro-nano yapının ve geleneksel yarı iletken dedektörün entegrasyonu, foton birleştirme verimliliğini ve eşdeğer optik yolu etkili bir şekilde iyileştirebilir, geleneksel yığın malzemelerin absorpsiyon sınırını aşabilir, optoelektronik cihazların kuantum verimliliğini iyileştirebilir ve karanlık akımını azaltabilir. yüksek-performanslı kızılötesi dedektörler için umut verici bir aday olan cihaz. Araştırma yeni teknik araçlar sağlar. Mikro-nano yapıları kullanan yüksek-verimli optik kuplaj ve alt-dalga boyu optik alan yerel etkilerinin tanıtılması, geleneksel yarı iletken cihazların enerji seviyesi optimizasyonu ve diğer kontrol yöntemleri ile birleştirilmiştir. dedektörlerin genel performansı, kızılötesi dedektörlerin aktif ve gelecek vaat eden bir alanı haline geldi. araştırma yönü.
According to Memes Consulting, recently, researcher Shi Haofei's research group from the Micro-Nano Manufacturing and System Integration Center of Chongqing Institute of Green Intelligent Technology, Chinese Academy of Sciences published a "Micro-Nano Structure Enhanced Infrared Detector" in the journal "Infrared and Laser Engineering". A review article on the topic of "Research Progress". Researcher Shi Haofei is mainly engaged in the research of graphene material preparation, micro-nano processing technology, infrared detection devices and so on.
Bu çalışma, son yıllarda çeşitli mikro-nano yapı-geliştirilmiş kızılötesi dedektörler üzerine yapılan araştırmaları özetlemektedir. İlk olarak, mikro-nano yapıya sahip geliştirilmiş kızılötesi dedektörün temel prensibi tanıtılır ve mikro-nano yapının farklı malzemelerine ve işlevlerine göre sınıflandırma ve karşılaştırma yapılır. Kızılötesi dedektörlerdeki mikro-nano yapının araştırma ilerlemesi açıklandı; son olarak, mikro-nano yapıya dayalı gelişmiş kızılötesi dedektörlerin geliştirme eğilimi özetlenir ve araştırılır.
Mikrodelik Dizi Yapılı Silikon-Tabanlı Kızılötesi Dedektör
Kızılötesi dedektörler alanında, mikro-nano yapı, fotonların kuplaj verimini ve absorpsiyon oranını ve cihazın optik tepkisini korurken, cihazın absorpsiyon tabakasının kalınlığını ve hacmini iyileştirmek için kullanılır. azaltılır, böylece cihazın karanlık akımı azalır ve cihazın algılama oranı iyileştirilir. Şu anda, kızılötesi dedektörlerin araştırmasında kullanılan mikro-nano yapılar başlıca şunları içerir: orta-tip mikro-nano yapılar, yüzey metali-tip mikro{{5 }}nano yapılar ve üç-boyutlu plazmonik boşluk-tip mikro-nano yapılar. Bu, ilk olarak belirli bir olay spektrumu veya geniş bir spektrum bandı üzerindeki yansıma önleyici etkide yansıtılan mikro yapı tarafından kızılötesi dedektörlerin performansının arttırılmasıdır. Dedektörün ışık absorpsiyon hızındaki önemli artış, daha ince absorpsiyon tabakası malzemelerinin kullanılabileceği ve mikro-nano yapının kendisinin, cihazın ışığa duyarlı biriminin hacmini etkili bir şekilde azaltabileceği anlamına gelir, bu da içsel karanlık yapar malzeme hacmi ile ilgili cihazın akımı önemli ölçüde azalır. Kızılötesi dedektörlerin algılama oranını ve kapsamlı performansını daha da iyileştirmek için.
Kızılötesi dedektörlerin fotoelektrik özelliklerinin çok-boyutlu düzenlenmesini sağlamak için mikro-nano yapıların kullanımı ve mekanizma araştırması, mevcut kızılötesi dedektör araştırmalarının sınırıdır ve aynı zamanda gelecekte yeni nesil kızılötesi dedektörlerin geliştirilmesi. Mikro-nano yapı kızılötesi algılama cihazları, süreç uyumluluğu, yıkıcı performans ve kendi kendini uyarlama yeteneği-geliştirilme gibi zorluklarla ve zorluklarla karşı karşıyadır. Mikro-nano yapı-gelişmiş kızılötesi algılama cihazlarının gelecekteki geliştirmede aşağıdaki araştırma yönlerine odaklanması gerekir: (1) CMOS-uyumlu mikro yapı algılama cihazı yapısı tasarım yöntemi ve işleme teknolojisi; (2) Aynı zamanda geniş bant, yüksek hassasiyet ve düşük gürültüye sahiptir. Yüksek tepki hızı ve yüksek tepki hızı gibi kapsamlı özelliklere sahip mikro-nano yapı kızılötesi algılama teknolojisi; (3) Yanıt spektrumu gibi dinamik kontrol özelliklerine sahip uyarlanabilir cihazlar. Gelecekteki yeni materyallerin, yeni yapıların ve yeni dedektör mekanizmalarının -derinlemesine çalışması ve sistem entegrasyon teknolojisinin sürekli ilerlemesiyle, mikro-nano yapı-gelişmiş kızılötesi dedektörler uygulama için büyük potansiyel gösterecek, yüksek entegrasyon, yüksek performans ve Düşük-maliyetli kızılötesi algılama sistemleri yeni çözümler sunuyor.
The first author of this article is Zhu Peng, an assistant researcher at the Center for Micro-Nano Manufacturing and System Integration, Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology, Chinese Academy of Sciences. He is mainly engaged in the research of micro-nano optical devices, the preparation of two-dimensional materials, and the development of new infrared detection devices.
GMKJ Technology is deeply engaged in healthy and smart light sources, providing a full range of UVA UVB UVC LED, infrared IR LED VCSEL products and solutions to the market. It has hundreds of high-quality partners in domestic and foreign markets to jointly promote the use of light technology to create a healthy and smart life.
