reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© Pixabay Nauka | 01 czerwca 2018

WAT: Fotodiody lawinowe – jakie wzmocnienie fotoprądu uda się uzyskać?

Na to pytanie odpowiedzi będą poszukiwać naukowcy z Wydziału Nowych Technologii i Chemii (WTC) Wojskowej Akademii Technicznej. Przeprowadzenie badań będzie możliwe dzięki przyznanemu grantowi.
Projekt pt. „Badanie możliwości opracowania chłodzonych termoelektrycznie fotodiod lawinowych z HgCdTe z zakresu średniej podczerwieni” otrzymał finansowanie Narodowego Centrum Nauki. Kierownikiem grantu jest mjr dr inż. Małgorzata Kopytko z Instytutu Fizyki Technicznej WTC.

Celem projektu jest przeprowadzenie badań podstawowych w zakresie określenia konstrukcji i opracowania technologii wytwarzania fotodiod lawinowych (z ang. Avalanche PhotoDiode – APD) z HgCdTe, pracujących przy użyciu chłodzenia termoelektrycznego (ok. 200 K), w średniofalowym zakresie podczerwieni (z długościami fali odcięcia do 5 μm).

- W ramach projektu planujemy zbadać, czy w tych warunkach możliwe jest uzyskanie wzmocnienia fotoprądu oraz jakie czynniki mają decydujący wpływ na wielkość tego zjawiska – wyjaśnia mjr Kopytko. - Wstępne badania pokazują, że w klasycznej fotodiodzie z HgCdTe wytworzonej we wspólnym laboratorium WAT – VIGO System SA. techniką epitaksji ze związków metaloorganicznych w formie gazowej (ang. Metalo-Organic Chemical Vapour Deposition – MOCVD), możliwe jest uzyskanie lawinowego powielania nośników. Uzyskano maksymalnie trzykrotne wzmocnienie fotoprądu dla napięcia 8 V w kierunku zaporowym i temperatury 180 K. Lepsze parametry średniofalowych fotodiod lawinowych z HgCdTe pracujących bez chłodzenia kriogenicznego planujemy uzyskać poprzez udoskonalenie wielowarstwowej architektury elementu fotoczułego detektora, ulepszenie procedur wzrostu heterostruktur odpowiadających wybranej architekturze oraz usprawnieniu „processing-u” – procesu technologicznego wytwarzania elementu detekcyjnego – dodaje kierownik projektu.

Fotodiody lawinowe mogą wykrywać promieniowanie elektromagnetyczne o ekstremalnie małym natężeniu. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu zjawiska powielania lawinowego. Podobnie jak w zwykłej fotodiodzie, w wyniku zjawiska fotowoltaicznego oświetlone złącze p-n jest źródłem fotoprądu. Po przyłożeniu odpowiednio wysokiego napięcia wstecznego (przeciwnie do kierunku przewodzenia diody), nośniki ładunku są przyśpieszane w zewnętrznym polu elektrycznym i powodują wybijanie kolejnych elektronów – ich liczba rośnie lawinowo (stąd nazwa diody). Pierwotny fotoprąd zostaje w ten sposób wzmocniony od kilku do kilku milionów razy (zależnie od przyłożonego napięcia – im wyższe napięcie wsteczne, tym większe wzmocnienie). Fotodiody lawinowe o najwyższym wzmocnieniu pozwalają na wykrywanie nawet pojedynczych fotonów. Fotodiody APD znajdują powszechne zastosowanie w ultraczułej spektroskopii, dalmierzach laserowych, radarach optycznych, telekomunikacji światłowodowej, a także w otwartej przestrzeni.



Niedawno w Stanach Zjednoczonych została wydana książka pt. „Antimonide-based Infrared Detectors: A New Perspective” autorstwa zespołu naukowego Zakładu Fizyki Ciała Stałego WTC WAT: prof. dr. hab. inż. Antoniego Rogalskiego, mjr dr inż. Małgorzaty Kopytko i płk. dr. hab. inż. Piotra Martyniuka.

Źródło: © WAT

Komentarze

Zauważ proszę, że komentarze krytyczne są jak najbardziej pożądane, zachęcamy do ich zamieszczania i dalszej dyskusji. Jednak komentarze obraźliwe, rasistowskie czy homofobiczne nie są przez nas akceptowane. Tego typu komentarze będą przez nas usuwane.
reklama
reklama
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
June 15 2018 00:12 V9.6.1-2