Infraraudonųjų spindulių detektoriai atlieka pagrindinį vaidmenį karinėje žvalgyboje, nuotoliniame stebėjime, ryšiuose, tiksliame vadovavime, aviacijos ir kitose srityse, ir sulaukė ilgalaikio dėmesio iš viso pasaulio šalių, turinčių svarbią mokslinių tyrimų vertę ir taikymo perspektyvas. Mikro-nano struktūros ir tradicinio puslaidininkių detektoriaus integravimas gali veiksmingai pagerinti fotonų movos efektyvumą ir lygiavertį optinį kelią, pralaužti tradicinių birių medžiagų absorbcijos ribą, pagerinti optoelektroninių prietaisų kvantinį efektyvumą ir sumažinti tamsią prietaiso srovę, kuri yra perspektyvi kandidatė į aukštos kokybės infraraudonųjų spindulių detektorius. Moksliniai tyrimai suteikia naujų techninių priemonių. Didelio efektyvumo optinių movų ir bangų ilgio optinio lauko vietinių efektų įdiegimas naudojant mikro-nano struktūras, kartu su tradicinių puslaidininkių įrenginių energijos lygio optimizavimu ir kitais valdymo metodais, siekiant pagerinti bendrą detektorių veikimą, tapo aktyviu ir perspektyviu infraraudonųjų spindulių detektorių lauku. mokslinių tyrimų kryptis.
Pasak "Memes Consulting", neseniai tyrėjo Shi Haofei tyrimų grupė iš Čongčingo žaliųjų pažangių technologijų instituto Mikro-Nano gamybos ir sistemų integravimo centro, Kinijos mokslų akademija žurnale "Infrared and Laser Engineering" paskelbė "Mikro nano struktūros patobulintą infraraudonųjų spindulių detektorių". Apžvalginis straipsnis tema "Mokslinių tyrimų pažanga". Tyrėjas Shi Haofei daugiausia užsiima grafeno medžiagų paruošimo, mikro-nano apdorojimo technologijos, infraraudonųjų spindulių aptikimo prietaisų ir pan.
Šiame tyrime apibendrinami įvairių tipų mikro-nanostruktūros patobulintų infraraudonųjų spindulių detektorių tyrimai pastaraisiais metais. Pirma, įvedamas pagrindinis patobulinto infraraudonųjų spindulių detektoriaus su mikro-nano struktūra principas, o klasifikavimas ir palyginimas atliekamas pagal skirtingas mikro-nano struktūros medžiagas ir funkcijas. Paaiškinama mikro-nano struktūros mokslinių tyrimų pažanga infraraudonųjų spindulių detektoriuose; galiausiai apibendrinama ir žvalgoma patobulintų infraraudonųjų spindulių detektorių, pagrįstų mikro-nano struktūra, kūrimo tendencija.
Silicio pagrindu pagamintas infraraudonųjų spindulių detektorius su mikro skylių masyvo struktūra
Infraraudonųjų spindulių detektorių srityje mikro-nano struktūra naudojama fotonų sukabinimo efektyvumui ir sugėrimo greičiui pagerinti, o išlaikant prietaiso optinį atsaką, sumažėja prietaiso absorbcijos sluoksnio storis ir tūris, taip sumažinant tamsią prietaiso srovę ir gerinant prietaiso aptikimo greitį. Šiuo metu infraraudonųjų spindulių detektorių tyrimuose naudojamos mikro nano struktūros daugiausia apima: vidutinio tipo mikro-nano struktūras, paviršiaus metalo tipo mikro-nano struktūras ir trimates plazmono ertmės tipo mikro nano struktūras. Tai yra infraraudonųjų spindulių detektorių veikimo gerinimas mikrostruktūra, kuri pirmiausia atsispindi antireflection efekte konkrečiam incidentų spektrui ar plataus spektro juostai. Didelis detektoriaus šviesos sugėrimo greičio padidėjimas reiškia, kad galima naudoti plonesnes absorbcijos sluoksnio medžiagas, o pati mikro-nano struktūra gali veiksmingai sumažinti prietaiso šviesai jautraus bloko tūrį, todėl žymiai sumažėja vidinė tamsi prietaiso srovė, susijusi su medžiagos tūriu. , siekiant dar labiau pagerinti infraraudonųjų spindulių detektorių aptikimo greitį ir visapusišką veikimą.
Mikro-nano struktūrų naudojimas daugiafunkciniam infraraudonųjų spindulių detektorių fotoelektrinių savybių reguliavimui ir jo mechanizmų tyrimams yra dabartinių infraraudonųjų spindulių detektorių tyrimų riba, taip pat svarbi kryptis kuriant naujos kartos infraraudonųjų spindulių detektorius ateityje. Mikro-nano struktūros infraraudonųjų spindulių aptikimo prietaisai vis dar susiduria su sunkumais ir iššūkiais, tokiais kaip procesų suderinamumas, ardomoji našumas ir gebėjimas prisitaikyti. Mikro-nano struktūros patobulinti infraraudonųjų spindulių aptikimo prietaisai turi sutelkti dėmesį į šias mokslinių tyrimų kryptis ateityje: 1) su CMOS suderinamą mikrostruktūros aptikimo įrenginio struktūros projektavimo metodą ir apdorojimo technologiją; (2) Tuo pačiu metu jis turi plačiajuostį ryšį, didelį jautrumą ir mažą triukšmą. Mikro nano struktūros infraraudonųjų spindulių aptikimo technologija su išsamiomis savybėmis, tokiomis kaip didelis reagavimo greitis ir didelis reagavimo greitis; (3) Adaptyvūs įrenginiai su dinaminio valdymo galimybėmis, pvz., reagavimo spektru. Išsamiai ištyrus naujas medžiagas, naujas struktūras ir naujus detektorių mechanizmus ateityje ir nuolatinę sistemos integravimo technologijos pažangą, mikro-nano struktūros patobulinti infraraudonųjų spindulių detektoriai parodys didelį taikymo potencialą, užtikrindami aukštą integraciją, aukštą našumą ir nebrangias infraraudonųjų spindulių aptikimo sistemas, siūlančias naujus sprendimus.
Pirmasis šio straipsnio autorius yra Zhu Pengas, Kinijos mokslų akademijos Čongčingo žaliųjų ir pažangiųjų technologijų instituto Mikro-Nano gamybos ir sistemų integracijos centro tyrėjo padėjėjas. Jis daugiausia užsiima mikro-nano optinių prietaisų tyrimais, dvimačių medžiagų paruošimu ir naujų infraraudonųjų spindulių aptikimo prietaisų kūrimu.
"GMKJ Technology" aktyviai užsiima sveikais ir išmaniais šviesos šaltiniais, rinkai tiekdama visą UVA UVB UVC LED, infraraudonųjų spindulių IR LED VCSEL produktų ir sprendimų asortimentą. Ji turi šimtus aukštos kokybės partnerių vidaus ir užsienio rinkose, kad kartu skatintų lengvųjų technologijų naudojimą kuriant sveiką ir protingą gyvenimą.
