Op het gebied van infrarooddetectoren wordt de micro-nanostructuur gebruikt om de koppelingsefficiëntie en absorptiesnelheid van fotonen te verbeteren, en met behoud van de optische respons van het apparaat worden de dikte en het volume van de absorptielaag van het apparaat verminderd, waardoor de donkere stroom van het apparaat wordt verminderd en de detectiesnelheid van het apparaat wordt verbeterd. Op dit moment omvatten de micro-nanostructuren die worden gebruikt in het onderzoek van infrarooddetectoren voornamelijk: micro-nanostructuren van het mediumtype, micro-nanostructuren van het oppervlaktemetaaltype en micro-nanostructuren van het type plasmonische holte. Dit is de verbetering van de prestaties van infrarooddetectoren door de microstructuur, die voor het eerst wordt weerspiegeld in het antireflectie-effect op een specifiek incidentspectrum of een breedspectrumband. De aanzienlijke toename van de lichtabsorptiesnelheid van de detector betekent dat dunnere absorptielaagmaterialen kunnen worden gebruikt en dat de micro-nanostructuur zelf het volume van de lichtgevoelige eenheid van het apparaat effectief kan verminderen, waardoor de intrinsieke donkere stroom van het apparaat met betrekking tot het materiaalvolume aanzienlijk wordt verminderd. , om de detectiesnelheid en uitgebreide prestaties van infrarooddetectoren verder te verbeteren.
Het gebruik van micro-nanostructuren om multidimensionale regulatie van de foto-elektrische eigenschappen van infrarooddetectoren en het mechanismeonderzoek te bereiken, is de grens van het huidige infrarooddetectoronderzoek en het is ook een belangrijke richting voor de ontwikkeling van een nieuwe generatie infrarooddetectoren in de toekomst. Micro-nanostructuur infrarooddetectieapparaten worden nog steeds geconfronteerd met moeilijkheden en uitdagingen zoals procescompatibiliteit, subversieve prestaties en zelfadaptief vermogen dat moet worden verbeterd. Micro-nanostructuur-verbeterde infrarooddetectieapparatuur moet zich richten op de volgende onderzoeksrichtingen in de toekomstige ontwikkeling: (1) CMOS-compatibele microstructuurdetectieapparaatstructuurontwerpmethode en verwerkingstechnologie; (2) Tegelijkertijd heeft het breedband, hoge gevoeligheid en weinig ruis. Micro-nano structuur infrarood detectie technologie met uitgebreide eigenschappen zoals hoge responssnelheid en hoge reactiesnelheid; (3) Adaptieve apparaten met dynamische besturingsmogelijkheden zoals responsspectrum. Met de diepgaande studie van nieuwe materialen, nieuwe structuren en nieuwe mechanismen van detectoren in de toekomst en de voortdurende vooruitgang van systeemintegratietechnologie, zullen de micro-nanostructuur-verbeterde infrarooddetectoren een groot potentieel voor toepassing vertonen, waardoor hoge integratie, hoge prestaties en goedkope infrarooddetectiesystemen nieuwe oplossingen bieden.
De eerste auteur van dit artikel is Zhu Peng, een assistent-onderzoeker bij het Center for Micro-Nano Manufacturing and System Integration, Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology, Chinese Academy of Sciences. Hij houdt zich voornamelijk bezig met het onderzoek naar micro-nano optische apparaten, de voorbereiding van tweedimensionale materialen en de ontwikkeling van nieuwe infrarooddetectieapparatuur. .
