چطور این مقاله مهندسی برق را دانلود کنم؟
فایل انگلیسی این مقاله با شناسه 2008886 رایگان است. ترجمه چکیده این مقاله مهندسی برق در همین صفحه قابل مشاهده است. شما می توانید پس از بررسی این دو مورد نسبت به خرید و دانلود مقاله ترجمه شده اقدام نمایید
حجم فایل فارسی :
1 مگا بایت
نوع فایل های ضمیمه :
Pdf+Word
کلمه عبور همه فایلها :
www.daneshgahi.com
عنوان فارسي
آشکارسازهای نقطه کوانتومی مادون قرمز: وضعیت فعلی و دورنما
عنوان انگليسي
Quantum-dot infrared photodetectors: Status and outlook
نویسنده/ناشر/نام مجله
Progress in Quantum Electronics
این مقاله چند صفحه است؟
این مقاله ترجمه شده مهندسی برق شامل 32 صفحه انگلیسی به صورت پی دی اف و 64 صفحه متن فارسی به صورت ورد تایپ شده است
چکیده
این مقاله به مرور وضعیت کنونی و توسعه‌های آتی ممکن آشکارسازهای نقطه کوانتومی مادون قرمز (آشکارسازهای نقطه کوانتومی فروسرخ) می‌پردازد. در آغاز این مقاله ویژگی‌های بنیادی آشکارسازهای نقطه کوانتومی فروسرخ را خلاصه می‌کند. سپس، بر توسعه‌های بالقوه آنها تاکید می‌شود. بررسی کارایی آشکارسازهای نقطه کوانتومی فروسرخ در مقایسه با سایر انواع آشکارسازهای نوری مادون قرمز ارائه شده است. مدلی بر اساس محدودیت‌های بنیادی کارایی بنا نهاده شده است که مقایسه‌ای مستقیم میان فناوری‌های مواد مادون قرمز گوناگون را ممکن می‌کند. فرض شده است که کارایی ناشی از تولید گرمایی در ناحیه فعال آشکارساز است. در مطالعات مقایسه‌ای، فوتودیودهای HgCdTe، آشکارسازهای مادون قرمز چاه کوانتومی (آشکارسازهای چاه کوانتومی فروسرخ)، فوتودیودهای ابرشبکه نوع II، آشکارسازهای گسیل نوری مرز شوتکی، آشکارسازهای سیلیکونی آلاییده و آشکارسازهای ابررسانای دمای بالا در نظر گرفته شده‌اند.
پیش‌بینی‌های نظری نشان می‌دهند که تنها از فوتودیودهای ابرشبکه نوع II و آشکارسازهای نقطه کوانتومی فروسرخ توانایی رقابت با فوتودیودهای HgCdTe می‌رود. آشکارسازهای نقطه کوانتومی فروسرخ از لحاظ نظری در مقایسه با آشکارسازهای چاه کوانتومی فروسرخ چندین مزیت دارند، از قبیل پاسخ تابش عمودی، جریان تاریک کمتر، دمای کار بیشتر، پاسخ‌دهی و آشکارسازی بیشتر. دمای کار آشکارسازهای HgCdTe بیشتر از سایر انواع آشکارسازهای فوتونی است. همچنین نشان داده شده است که دمای BLIP برای آشکارساز نقطه کوانتومی فروسرخ به شدت به نایکنواختی اندازه QD وابسته است.
مقایسه میان کارایی آشکارساز نقطه کوانتومی فروسرخ با آشکارسازهای شواهد شفافی ارائه می‌کند که آشکارساز نقطه کوانتومی فروسرخ برای دماهای کاری بالا مناسب است. می‌‌توان انتظار داشت که بهبود در فناوری و طراحی آشکارسازهای آشکارساز نقطه کوانتومی فروسرخ دستیابی به حساسیت زیاد و پاسخ سریع را ممکن کرده و برای کاربردهای عملی در FPAهای دمای اتاق مفید است.
مقایسه داده‌های تجربی که به صورت نظری پیش‌بینی شده‌اند، نشان می‌دهد که تا کنون دستگاه‌های آشکارساز نقطه کوانتومی فروسرخ مزیت‌های بالقوه خود را به طور کامل نشان نداده و انتظار می‌رود توانایی‌های بنیادی برای دستیابی به کارایی آشکارسازی بیشتر داشته باشند. کارایی کم آشکارساز نقطه کوانتومی فروسرخ معمولا مربوط است به ساختار نواری غیر بهینه و کنترل اندازه و چگالی (نایکنواختی در اندازه QD).
1-مقدمه
به دلیل پروپوزال ارائه شده توسط اساکی و تسو در 1970 [1] و ظهور اپیتاکسی پرتو مولکولی (MBE)، علاقه به جامدات نیمرسانا با ابعاد کم به طور پیوسته از طریق چالش‌های فناوری، مفاهیم و پدیده‌های فیزیکی جدید و کاربردهای امیدوارکننده، در این سال‌ها افزایش یافته است. دسته جدیدی از مواد با ویژگی‌های منحصر به فرد توسعه یافته‌اند. ساختارهای ناهمگن نیمرسانای کوانتومی محبوس با ابعاد صفر برای مدتی به صورت نظری و تجربی بررسی شده‌اند [2-4]. در حال حاضر، دستگاه‌های نقطه کوانتومی بدن نقص می‌توانند به صورت مطمئن و قابل بازتولید ساخته شوند. همچنین انواع جدید آشکارسازهای نوری مادون قرمز که از مزایای حبس کوانتومی به دست آمده در ساختارهای ناهمگن نیمرسانا استفاده می‌کنند، ظهور کرده‌اند....
آشکارسازهای نوری نقطه کوانتومی مادون قرمز آشکارسازهای نوری چاه کوانتومی مادون قرمز
:کلمات کلیدی
Abstract
This paper reviews the present status and possible future developments of quantum-dot infrared photodetectors (QDIPs). At the beginning the paper summarizes the fundamental properties of QDIPs. Next, an emphasis is put on their potential developments. Investigations of the performance of QDIPs as compared to other types of infrared photodetectors are presented. A model is based on fundamental performance limitations enabling a direct comparison between different infrared material technologies. It is assumed that the performance is due to thermal generation in the active detector’s region. In comparative studies, the HgCdTe photodiodes, quantum well infrared photodetectors (QWIPs), type-II superlattice photodiodes, Schottky barrier photoemissive detectors, doped silicon detectors, and high-temperature superconductor detectors are considered. Theoretical predictions indicate that only type-II superlattice photodiodes and QDIPs are expected to compete with HgCdTe photodiodes. QDIPs theoretically have several advantages compared with QWIPs including the normal incidence response, lower dark current, higher operating temperature, higher responsivity and detectivity. The operating temperature for HgCdTe detectors is higher than for other types of photon detectors. It is also shown, that BLIP temperature of QDIP strongly depends on nonuniformity in the QD size. Comparison of QDIP performance with HgCdTe detectors gives clear evidence that the QDIP is suitable for high operation temperature. It can be expected that improvement in technology and design of QDIP detectors will make it possible to achieve both high sensitivity and fast response useful for practical application at room temperature FPAs. Comparison of theoretically predicted and experimental data indicates that, as so far, the QDIP devices have not fully demonstrated their potential advantages and are expected to posses the fundamental ability to achieve higher detector performance. Poor QDIP performance is generally linked to nonoptimal band structure and controlling the QDs size and density (nonuniformity in QD size).
Keywords:
Quantum-dot infrared photodetectors Quantum well infrared photodetectors HgCdTe photodiodes
سایر منابع مهندسی برق در زمینه آشکارسازهای مادون قرمز