Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2016 - zeszyt 9

Wykrywalność detektorów średniej podczerwieni wykonanych z supersieci InAs/GaSb

10.15199/13.2016.9.2

nr katalogowy: 101092
10.15199/13.2016.9.2

W artykule rozważono wpływ różnych typów szumów na wykrywalność detektora średniej podczerwieni wykonanego z supersieci InAs/GaSb. W rozważaniach uwzględniono wpływ układów polaryzacji i wzmacniania sygnału oraz różne rodzaje szumów występujące w detektorze. Wykrywalność detektora wyznaczono z uwzględnieniem szumu 1/f, szumu układu wzmacniania, szumu śrutowego i termicznego. Słowa kluczowe: wykrywalność, detektory podczerwieni, supersieć InAs/GaSb, szum 1/f.Wykrywalność znormalizowana D* jest jednym z najistotniejszych parametrów charakteryzujących detektory podczerwieni. Dla detektora fotowoltaicznego, pracującego z niezerowym napięciem polaryzującym w układzie wzmacniania sygnału, wielkość D* definiuje się jako [1], [2]: , (1) gdzie Ri jest czułością prądową, A jest powierzchnią elektryczną detektora, natomiast Sit(f), Siś(f), Si1/f(f), Siw(f) są funkcjami gęstości widmowej mocy (g.w.m.) prądu szumów, kolejno: termicznego, śrutowego, 1/f oraz układu wzmacniania. Zazwyczaj podaje się wykrywalność, która uwzględnia tylko szum termiczny [3] lub/i śrutowy [4]. Takie podejście nie jest w pełni uzasadnione, ponieważ głównym czynnikiem ograniczającym wykrywalność fotowoltaicznych detektorów średniej podczerwieni w zakresie częstotliwości do kilkudziesięciu [5], a niekiedy kilkuset kiloherców [6] może być szum 1/f. Ponieważ nie istnieje uniwersalny model szumu 1/f w przyrządach półprzewodnikowych, określenie wykrywalności detektora w zakresie małych częstotliwości (m.cz.) wymaga eksperymentalnego wyznaczenia poziomu tych szumów. Należy również rozważać szumy, jakie wprowadza układ wzmacniania sygnału. Detektor i układ pomiarowy Wzrost struktury supersieciowej InAs/GaSb odbywał się w technologii Molecular Beam Epitaxy na podłożu GaSb. Schemat detektora o strukturze diody p-i-n przedstawiono na rys. 1a. W supersieci typu n warstwy InAs domieszkowano tellurem, natomiast w supersieci typu p warstwy GaSb domieszkowano berylem. Obszar [...]

Bibliografia

[1] K. Jaworowicz, I. Ribet-Mohamed, C. Cervera, J. B. Rodriguez, and P. Christol, (2011) “Noise characterization of midwave infrared InAs/GaSb superlattice pin photodiode," IEEE Photonics Technol. Lett., vol. 23, no. 4, pp. 242-244.
[2] A. Rogalski, (2011) “Infrared detectors." CRC Press, Boca Raton.
[3] B. M. Nguyen, D. Hoffman, E. K. W. Huang, S. Bogdanov, P. Y. Delaunay, M. Razeghi, and M. Z. Tidrow, (2009) “Demonstration of midinfrared type-II InAs/GaSb superlattice photodiodes grown on GaAs substrate," Appl. Phys. Lett., vol. 94, no. 22, pp. 2-5.
[4] A. Khoshakhlagh, S. Myers, H. Kim, E. Plis, N. Gautam, S. J. Lee, S. K. Noh, L. R. Dawson, and S. Krishna, (2010) “Longwave InAs/GaSb superlattice detectors based on nBn and pin designs," IEEE J. Quantum Electron., vol. 46, no. 6, pp. 959- 964.
[5] T. Tansel, K. Kutluer, Ö. Salihoglu, A. Aydinli, B. Aslan, B. Arikan, M. C. Kilinc, Y. Ergun, U. Serincan, and R. Turan, (2012) “Effect of the passivation layer on the noise characteristics of mid-wave-infrared InAs/GaSb superlattice photodiodes," IEEE Photonics Technol. Lett., vol. 24, no. 9, pp. 790-792.
[6] L. Ciura, A. Kolek, Z. Zawislak, A. W. Stadler, A. Kowalewski, P. Martyniuk, J. Wrobel, A. Rogalski, N. Gautam, E. Plis, and S. Krishna, (2013) “Low-frequency noise in type-II superlattice MWIR nBn detector," in 2013 22nd International Conference on Noise and Fluctuations (ICNF), pp. 1-4.
[7] Ł. Ciura, A. Kolek, W. Gawron, A. Kowalewski, and D. Stanaszek, (2014) “Measurements of Low Frequency Noise of Infrared Photo- Detectors with Transimpedance Detection System," Metrol. Meas. Syst., vol. 21, no. 3, pp. 461-472, Jan. 2014.
[8] L. K. J. Vandamme, (1994) “Noise as a diagnostic tool for quality and reliability ofelectronic devices," IEEE Trans. Electron Devices, vol. 41, no. 11.
[9] M. S. Gupta, (1982) “Thermal noise in nonlinear resistive devices and its circuit representation," Proc. IEEE, vol. 70, no. 8, pp. 788-804.
[10] A. Delga, L. Doyennette, M. Carras, V. Trinité, and P. Bois, (2013) “Johnson and shot noises in intersubband detectors," Appl. Phys. Lett., vol. 102, no. 16, pp. 1-4.
[11] P. O. Lauritzen, (1968) “Noise due to generation and recombination of carriers in p-n junction transition regions," IEEE Trans. Electron Devices, vol. 15, no. 10.
[12] C. Cervera, I. Ribet-Mohamed, R. Taalat, J. P. Perez, P. Christol, and J. B. Rodriguez, (2012) “Dark current and noise measurements of an InAs/GaSb superlattice photodiode operating in the midwave infrared domain," J. Electron. Mater., vol. 41, no. 10, pp. 2714-2718.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 101092 "Wykrywalność detektorów ś..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - e-zeszyt (pdf) 2016-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	35.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2016-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma