已經(jīng)表明,在有源層中包含 InAs/(GaIn)Sb超晶格的紅外探測(cè)器的性能可以與MCT 光電二極管相媲美。制造了具有背景限制性能的第三大氣窗口(8-12 μm 波長(zhǎng))中截止波長(zhǎng)的大型紅外光電二極管。
處理技術(shù)的發(fā)展仍在進(jìn)行中,在鈍化焦平面陣列上首次取得成功混合在硅扇出結(jié)構(gòu)上。本技術(shù)基于兩英寸的GaSb襯底。然而,三英寸基板已經(jīng)在市場(chǎng)上銷售。從基本的角度來(lái)看,基于銻化物的材料系統(tǒng)在隧穿電流方面表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì),因?yàn)橛行щ娮淤|(zhì)量更高,其對(duì)有效帶隙的依賴性很小。
此外,與 MCT 相比,由于俄歇重組率較小,因此有望獲得優(yōu)勢(shì)。尤其適用于超長(zhǎng)波長(zhǎng)和低背景條件下的應(yīng)用。預(yù)計(jì)InAs/(GaIn)Sb超晶格光電二極管的性能將優(yōu)于基于 MCT 的成像器。
深空天文學(xué)和污染監(jiān)測(cè)等太空應(yīng)用非常需要截止波長(zhǎng)超過(guò) 16 μm的高性能紅外探測(cè)器。目前可用的在該波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高量子效率的檢測(cè)器是碲化鎘汞(MCT) 和非本征硅檢測(cè)器。然而,由于 HgCdTe 的高度非均勻性28,具有可接受均勻性的探測(cè)器陣列只能使用長(zhǎng)波長(zhǎng)的外來(lái)硅探測(cè)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然檢測(cè)率和這種類型的探測(cè)器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了良好的均勻性,它們必須被冷卻到 10K 以下。因此,需要一種笨重、笨重且壽命短的三級(jí)低溫冷卻器。這些缺點(diǎn)對(duì)于空間應(yīng)用尤其重要,因?yàn)樗鼈冿@著增加了發(fā)射成本。
理論29計(jì)算和我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,InAs/Ga 1 _ x In x Sb II 型超晶格具有與 MCT 相似的吸收系數(shù),因此具有非常高的量子效率的探測(cè)器是可能的。然而,與 MCT 不同,由于 III-V 化合物半導(dǎo)體的強(qiáng)鍵合,在該材料系統(tǒng)中生長(zhǎng)的均勻性不是問(wèn)題。