No campo dos detectores infravermelhos, a estrutura micro-nano é usada para melhorar a eficiência de acoplamento e a taxa de absorção de fótons, e ao manter a resposta óptica do dispositivo, a espessura e o volume da camada de absorção do dispositivo são reduzidos, reduzindo assim a corrente escura do dispositivo e melhorando a taxa de detecção do dispositivo. Atualmente, as micro-nano estruturas utilizadas na pesquisa de detectores infravermelhos incluem principalmente: estruturas micro-nano de tipo médio, estruturas micro-nano do tipo metal superficial e estruturas micro-nano plasmônicas tridimensionais. Este é o aprimoramento do desempenho dos detectores infravermelhos pela microestrutura, que é refletida pela primeira vez no efeito antireflexão em um espectro incidente específico ou uma banda de amplo espectro. O aumento substancial da taxa de absorção de luz do detector significa que materiais de camada de absorção mais fina podem ser usados, e a própria estrutura micro-nano pode reduzir efetivamente o volume da unidade fotossensível do dispositivo, o que torna a corrente escura intrínseca do dispositivo relacionada ao volume do material significativamente reduzida. , de modo a melhorar ainda mais a taxa de detecção e o desempenho abrangente dos detectores infravermelhos.
O uso de estruturas micro-nano para alcançar a regulação multidimensional das propriedades fotoelétricas dos detectores infravermelhos e sua pesquisa de mecanismos é a fronteira da pesquisa atual do detector infravermelho, e também é uma direção importante para o desenvolvimento de uma nova geração de detectores infravermelhos no futuro. Os dispositivos de detecção de infravermelhos de micro-nanoestrusão ainda enfrentam dificuldades e desafios, como compatibilidade de processos, desempenho subversivo e capacidade auto adaptativa a serem melhorados. Os dispositivos de detecção de infravermelho aprimorados por micro-nano nano estrutura precisam se concentrar nas seguintes direções de pesquisa no desenvolvimento futuro: (1) método de projeto de estrutura de detecção de microestrutura compatível com CMOS e tecnologia de processamento; (2) Ao mesmo tempo, tem banda larga, alta sensibilidade e baixo ruído. Tecnologia de detecção infravermelha de micro-nano estrutura com propriedades abrangentes, como alta velocidade de resposta e alta velocidade de resposta; (3) Dispositivos adaptativos com recursos de controle dinâmico, como espectro de resposta. Com o estudo aprofundado de novos materiais, novas estruturas e novos mecanismos de detectores no futuro e o progresso contínuo da tecnologia de integração do sistema, os detectores infravermelhos aprimorados por micro-nano estrutura mostrarão grande potencial para a aplicação, fornecendo sistemas de alta integração, alto desempenho e de detecção de infravermelhos de baixo custo oferecem novas soluções.
O primeiro autor deste artigo é Zhu Peng, pesquisador assistente do Centro de Integração de Micro-Nano Manufatura e Sistema, Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology, Academia Chinesa de Ciências. Ele está principalmente envolvido na pesquisa de dispositivos micro-nano ópticos, na preparação de materiais bidimensionais e no desenvolvimento de novos dispositivos de detecção de infravermelho. .
