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....

میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید.