ការស្រាវជ្រាវថ្មីលើភាពស្តើងខ្លាំងឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ InGaAs
ការរីកចម្រើននៃបច្ចេកវិទ្យាថតរូបភាពអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកខ្លី (SWIR) បានរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ដល់ប្រព័ន្ធចក្ខុវិស័យពេលយប់ ការត្រួតពិនិត្យឧស្សាហកម្ម ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ និងការការពារសន្តិសុខ និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។ ជាមួយនឹងតម្រូវការកើនឡើងសម្រាប់ការរកឃើញលើសពីវិសាលគមពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ ការអភិវឌ្ឍឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារូបភាពអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកខ្លីក៏កំពុងកើនឡើងឥតឈប់ឈរផងដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសម្រេចបាននូវគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ និងសំឡេងរំខានទាបឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺវិសាលគមធំទូលាយនៅតែប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាប្រឈមផ្នែកបច្ចេកទេសជាច្រើន។ ទោះបីជាឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកខ្លី InGaAs បែបប្រពៃណីអាចបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពបំលែងពន្លឺអគ្គិសនី និងការចល័តឧបករណ៍ផ្ទុកដ៏ល្អឥតខ្ចោះក៏ដោយ ក៏មានភាពផ្ទុយគ្នាជាមូលដ្ឋានរវាងសូចនាករដំណើរការសំខាន់ៗរបស់វា និងរចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍។ ដើម្បីទទួលបានប្រសិទ្ធភាពកង់ទិច (QE) ខ្ពស់ជាងនេះ ការរចនាបែបប្រពៃណីតម្រូវឱ្យមានស្រទាប់ស្រូបយក (AL) ទំហំ 3 មីក្រូម៉ែត្រ ឬច្រើនជាងនេះ ហើយការរចនារចនាសម្ព័ន្ធនេះនាំឱ្យមានបញ្ហាផ្សេងៗ។
ដើម្បីកាត់បន្ថយកម្រាស់នៃស្រទាប់ស្រូបយក (TAL) នៅក្នុងអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកខ្លី InGaAsឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺការផ្តល់សំណងសម្រាប់ការថយចុះនៃការស្រូបយកនៅរលកពន្លឺវែងគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ ជាពិសេសនៅពេលដែលកម្រាស់ស្រទាប់ស្រូបយកតំបន់តូចនាំឱ្យមានការស្រូបយកមិនគ្រប់គ្រាន់នៅក្នុងជួររលកពន្លឺវែង។ រូបភាពទី 1a បង្ហាញពីវិធីសាស្ត្រនៃការទូទាត់សំណងសម្រាប់កម្រាស់ស្រទាប់ស្រូបយកតំបន់តូចដោយពង្រីកផ្លូវស្រូបយកអុបទិក។ ការសិក្សានេះបង្កើនប្រសិទ្ធភាពកង់ទិច (QE) នៅក្នុងក្រុមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកខ្លីដោយណែនាំរចនាសម្ព័ន្ធសំឡេងរោទ៍របៀបណែនាំ (GMR) ដែលមានមូលដ្ឋានលើ TiOx/Au នៅផ្នែកខាងក្រោយនៃឧបករណ៍។
បើប្រៀបធៀបជាមួយរចនាសម្ព័ន្ធឆ្លុះបញ្ចាំងលោហៈបែបផែនបែបប្រពៃណី រចនាសម្ព័ន្ធសំឡេងរោទ៍របៀបណែនាំអាចបង្កើតឥទ្ធិពលស្រូបយកសំឡេងរោទ៍ច្រើន ដែលបង្កើនប្រសិទ្ធភាពស្រូបយកពន្លឺរលកវែងយ៉ាងសំខាន់។ អ្នកស្រាវជ្រាវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការរចនាប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗនៃរចនាសម្ព័ន្ធសំឡេងរោទ៍របៀបណែនាំ រួមទាំងរយៈពេល សមាសធាតុសម្ភារៈ និងកត្តាបំពេញ តាមរយៈវិធីសាស្ត្រវិភាគរលកភ្ជាប់យ៉ាងម៉ត់ចត់ (RCWA)។ ជាលទ្ធផល ឧបករណ៍នេះនៅតែរក្សាការស្រូបយកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងក្រុមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដរលកខ្លី។ តាមរយៈការទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីគុណសម្បត្តិនៃសម្ភារៈ InGaAs អ្នកស្រាវជ្រាវក៏បានស្វែងយល់ពីការឆ្លើយតបវិសាលគមអាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់ខាងក្រោម។ ការថយចុះកម្រាស់នៃស្រទាប់ស្រូបយកគួរតែត្រូវបានអមដោយការថយចុះនៃ EQE។
សរុបមក ការស្រាវជ្រាវនេះបានបង្កើតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា InGaAs ដោយជោគជ័យដែលមានកម្រាស់ត្រឹមតែ 0.98 មីក្រូម៉ែត្រ ដែលស្តើងជាងរចនាសម្ព័ន្ធប្រពៃណីជាង 2.5 ដង។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វារក្សាប្រសិទ្ធភាពកង់ទិចជាង 70% នៅក្នុងជួររលកពន្លឺ 400-1700 nm។ សមិទ្ធផលដ៏លេចធ្លោនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពន្លឺ InGaAs ស្តើងបំផុតផ្តល់នូវផ្លូវបច្ចេកទេសថ្មីមួយសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារូបភាពវិសាលគមធំទូលាយដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ និងមានសំឡេងរំខានទាប។ ពេលវេលាដឹកជញ្ជូនរហ័សដែលនាំមកដោយការរចនារចនាសម្ព័ន្ធស្តើងបំផុតត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកាត់បន្ថយការឆ្លងកាត់អគ្គិសនីយ៉ាងច្រើន និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈឆ្លើយតបរបស់ឧបករណ៍។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ដែលបានកាត់បន្ថយគឺកាន់តែសមស្របសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យាសមាហរណកម្មបីវិមាត្រ (M3D) ដែលដាក់គ្រឹះសម្រាប់ការសម្រេចបានអារេភីកសែលដង់ស៊ីតេខ្ពស់។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៤ ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ ២០២៦