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超晶格中的电子输运:应用于长波长红外探测器

材料科学 2010-11-08 v1

摘要

低通量红外成像需要高性能的长波长探测器。量子阱红外光电探测器(QWIP)凭借GaAs技术的成熟性、可在大范围内调节探测波长以及可制备大面积均匀矩阵的能力,成为此类应用的优秀候选者。为了验证这一兴趣,我们对一个15μm样品进行了电光特性表征。这些测量结果被用于模拟基于该QWIP并在低红外光子通量场景下使用的相机的性能。我们预测该QWIP将取得成功。然而,这些模拟也突显了暗电流的不利作用。因此,我们开发了一个基于局域态间跳跃方法的模拟工具,这使我们能够更好地理解这些异质结构中的输运过程。该代码特别强调了电子-电离杂质相互作用的作用,这使得暗电流对掺杂分布非常敏感。利用这一工具,我们设计了具有优化掺杂分布的新结构,其中散射率降低了两倍。此外,我们确定了I(V)曲线平台形状的量子起源。该代码更普遍地是异质结构中输运的一个有用模拟工具。生长缺陷(非理想界面和无序)的影响已被量化,并且我们首次评估了太赫兹QCD中的R0A。最后,研究了非局域输运效应。对I(V)曲线上观察到的锯齿现象进行了建模,并估计了其对探测率的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1011.1412,
  title  = {Transport Electronique Dans Les Super Reseaux : Applications Aux D\'etecteurs Infrarouges \`a Grandes Longueur D'onde},
  author = {Emmanuel Lhuillier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1011.1412},
  year   = {2010}
}

备注

Ecole Polytechnique PhD thesis