نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکدة فیزیک، دانشگاه دانشگاه پیام نور مرکز تهران شرق

چکیده

در این مقاله روشی جدید در طراحی و مدل سازی آشکارساز فرو‌قرمز HgCdTe ارائه شده است. در این روش پس از بررسی دقیق خواص مکانیکی، نوری، الکترونیکی نیمه رسانای HgCdTe وحل معادلات فوتورسانا، برنامة نرم‌افزاری معادلات نوشته می‌شود و پارامترهای کلیدی نظیرطول موج، ضخامت، میزان آلایش، با حدس اولیه، چرخش مقادیر آنها و تکرار چرخش وکارایی آشکارساز بهینه شده است. مدل سازی آشکارساز فوتورسانا در دمای 300K ودر ناحیۀ طیفی6-2 میکرومتر صورت گرفته و بر اساس نتایج به دست آمده بیشینة آشکارسازی ویژة آن 3×109 cmHz1/2W-1 در طول موج 77/5 میکرومتر به دست آمده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Optimization of infrared detector HgCdTe in photoconductive‏ ‏in the spectral region 2-6 µm‎ ‎

نویسندگان [English]

  • Sh Mahmoody
  • M Akoundi
  • A Shokri;

‎‎ ‎ Department of Physics, Payame Noor University of Tehran, Tehran, Iran

چکیده [English]

In this paper a new method in design and modeling of infrared detector HgCdTe in photoconductive mode ‎is presented. In this method after scrutiny mechanical, optical, electrical properties of semiconductor ‎HgCdTe and solving the photoconductive equations, software of equations is programmed and with initial ‎value and repeat cycle, their changes to key parameters such as thickness, wavelength and amount of ‎impurities are calculated and finally, performance of detector is optimized.‎ Modeling of photoconductive detector has been done in temperature of 300K and 2-6 µm wavelength range‎‎, according to obtained results, optimal specific detectivity  is 3×109 cmHz1/2W-1‎‏ ‏in 5.77 µm wavelength.‎
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • low band gap semiconductor
  • HgCdTe
  • photoconductive
  • infrared detector
  1. M Strojnik, et al., Applied Optics 59, 17 (2020) AIT1.
  2. A Rogalski, et al., Applied Sciences 11, 2 (2021) 501.
  3. A Rogalski, et al., Opto-Electronics Review (2020) 107.
  4. M Masoudi, et al., Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures 124 (2020) 114324.
  5. Z Abbasi Azad, et al., Materials Chemistry and Physics 257 (2021) 123483.
  6. Ch Junhao and Sh Arden, " Device Physics of Narrow Gap Semiconductors", Springer Science & Business Media‎ (2009) 341.
  7. H Koser, "Numerical modeling  and optimization of modeling of  HgCdTe infrared photodetector for thermal imaging".degree of Doctor of Philosophy, Electrical and Electronics Engineering Department, Middle East Technical University (2011).
  8. M Anne Itsuno, ," Bandgap -Engineered HgCdTe Infrared Detector Structures for Reduced Cooling Requirements". degree of Doctor of Philosophy, Electrical Engineering, University of Michigan (2012)
  9. م ح آخوندی، رسالة دکتری، دانشکدة فیزیک، دانشگاه تبریز (1382).

10. ب ج استرتیمن و همکاران، "فیزیک الکترونیک"، انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران (2006).

11. P Martyniuk and W Gawron, Journal of electronic material 42, 11 (2013) 3309.‎

 

 

تحت نظارت وف ایرانی