Infracrveni detektori igraju ključnu ulogu u vojnom izviđanju, daljinskom istraživanju, komunikacijama, preciznom navođenju, zrakoplovstvu i drugim područjima te su dobili dugoročnu pozornost zemalja širom svijeta, s važnom istraživačkom vrijednošću i izgledima za primjenu. Integracija mikro-nano strukture i tradicionalnog poluvodičkog detektora može učinkovito poboljšati učinkovitost fotonske spojke i ekvivalentni optički put, probiti se kroz apsorpcijsku granicu tradicionalnih rasutih materijala, poboljšati kvantnu učinkovitost optoelektronskih uređaja i smanjiti tamnu struju uređaja, što je obećavajući kandidat za infracrvene detektore visokih performansi. Istraživanja pružaju nova tehnička sredstva. Uvođenje visokoučinkovitih optičkih spojnica i lokalnih efekata optičkog polja pod-valne duljine pomoću mikro-nano struktura, u kombinaciji s optimizacijom razine energije tradicionalnih poluvodičkih uređaja i drugim metodama kontrole za poboljšanje ukupnih performansi detektora, postalo je aktivno i obećavajuće područje infracrvenih detektora. istraživački smjer.
Prema Memes Consultingu, nedavno je istraživačka skupina istraživača Shi Haofeija iz Centra za proizvodnju i integraciju sustava Micro-Nano Chongqing Institute of Green Intelligent Technology, Kineska akademija znanosti objavila "Micro-Nano Structure Enhanced Infrared Detector" u časopisu "Infracrveno i lasersko inženjerstvo". Pregledni članak na temu "Napredak istraživanja". Istraživač Shi Haofei uglavnom se bavi istraživanjem pripreme grafenskih materijala, mikro-nano procesorske tehnologije, infracrvenih uređaja za otkrivanje i tako dalje.
Ova studija sažima istraživanja o različitim vrstama infracrvenih detektora poboljšanih mikronanostrukturom posljednjih godina. Prvo, uvodi se osnovni princip poboljšanog infracrvenog detektora s mikro-nano strukturom, a klasifikacija i usporedba izrađuju se prema različitim materijalima i funkcijama mikro-nano strukture. Izložen je napredak istraživanja mikro-nano strukture u infracrvenim detektorima; konačno, sažet je i prospečen trend razvoja poboljšanih infracrvenih detektora temeljenih na mikro-nano strukturi.
Infracrveni detektor na bazi silicija s strukturom niza mikro rupa
U području infracrvenih detektora mikro-nano struktura se koristi za poboljšanje učinkovitosti spajanja i brzine apsorpcije fotona, a uz održavanje optičkog odziva uređaja smanjuje se debljina i volumen apsorpcijskog sloja uređaja, čime se smanjuje tamna struja uređaja i poboljšava brzina otkrivanja uređaja. Trenutno mikro-nano strukture koje se koriste u istraživanju infracrvenih detektora uglavnom uključuju: mikro-nano strukture srednjeg tipa, mikro-nano strukture tipa površinskih metala i trodimenzionalne mikro nano strukture tipa plazmonske šupljine. To je poboljšanje performansi infracrvenih detektora mikrostrukturom, što se prvo odražava u antirefleksijskom učinku na određeni incidentni spektar ili široki spektar pojasa. Značajno povećanje brzine apsorpcije svjetlosti detektora znači da se mogu koristiti tanji materijali apsorpcijskog sloja, a sama mikro-nano struktura može učinkovito smanjiti volumen fotoosjetljive jedinice uređaja, što značajno smanjuje unutarnju tamnu struju uređaja povezanu s volumenom materijala. kako bi se dodatno poboljšala stopa otkrivanja i sveobuhvatna učinkovitost infracrvenih detektora.
Korištenje mikro-nano struktura za postizanje višedimenzionalne regulacije fotoelektričnih svojstava infracrvenih detektora i njegovih istraživanja mehanizama granica je trenutnih istraživanja infracrvenih detektora, a također je važan smjer za razvoj nove generacije infracrvenih detektora u budućnosti. Uređaji za infracrvenu detekciju mikro-nano strukture i dalje se suočavaju s poteškoćama i izazovima kao što su kompatibilnost procesa, subverzivne performanse i sposobnost samoprilagodivnosti koju treba poboljšati. Uređaji za infracrvenu detekciju poboljšani mikronasnolikom strukturom moraju se u budućem razvoju usredotočiti na sljedeće istraživačke smjernice: (1) metoda projektiranja strukture uređaja za otkrivanje mikrostrukture kompatibilna s CMOS-om i tehnologija obrade; (2) Istodobno ima širokopojasni pristup internetu, visoku osjetljivost i nisku razinu buke. Tehnologija infracrvene detekcije mikro-nano strukture sa sveobuhvatnim svojstvima kao što su velika brzina odziva i velika brzina odziva; (3) Prilagodljivi uređaji s dinamičkim upravljačkim mogućnostima kao što je spektar odziva. Dubinskim proučavanjem novih materijala, novih struktura i novih mehanizama detektora u budućnosti i kontinuiranim napretkom tehnologije integracije sustava, infracrveni detektori poboljšani mikro-nano strukturom pokazat će veliki potencijal za primjenu, pružajući visoku integraciju, visoke performanse i jeftine infracrvene sustave detekcije nude nova rješenja.
Prvi autor ovog članka je Zhu Peng, asistent istraživača u Centru za mikro-nano proizvodnju i integraciju sustava, Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology, Kineske akademije znanosti. Uglavnom se bavi istraživanjem mikro-nano optičkih uređaja, pripremom dvodimenzionalnih materijala i razvojem novih infracrvenih uređaja za otkrivanje.
GMKJ Tehnologija duboko se bavi zdravim i pametnim izvorima svjetlosti, pružajući cijelom nizu UVA UVB UVC LED, infracrvenih IR LED VCSEL proizvoda i rješenja za tržište. Ima stotine kvalitetnih partnera na domaćem i inozemnom tržištu koji zajednički promiču upotrebu lake tehnologije za stvaranje zdravog i pametnog života.
