據(jù)麥姆斯咨詢報道,,UT(德州大學,University of Texas)研究人員開發(fā)出一種半導體測量新技術,,這項技術的靈敏度比以往測量技術提升了10萬倍。
UT電氣與計算機工程專業(yè)的研究生Sukrith Dev與UT中紅外光學研究小組的電氣與計算機工程副教授Daniel Wasserman共同完成了該研究,。
比起現(xiàn)有技術,,該項新測量技術的優(yōu)勢在于小尺寸表征材料的能力得到顯著增強,這將加速二維,、微尺寸和納米尺寸材料的發(fā)現(xiàn)和研究,。特別是在電子和光學器件尺寸不斷縮小的大趨勢下,實現(xiàn)精確測量小尺寸半導體材料特性將有助于工程師確定材料的應用范Χ,。
Dev認為:“新技術可以提升大家對紅外傳感器技術的認識,,并為夜視、自由空間通信開辟出有前景的新方向!本質(zhì)上,,我們的新技術可以更靈敏地獲取一種叫做載流子壽命(carrier lifetime)的材料特性,,這將有助于確定材料質(zhì)量并確定其潛在應用?!?/p>
光電材料中電子保持“光激發(fā)”狀態(tài)或產(chǎn)生電信號的時間長短,,是該材料在光電檢測應用中潛在質(zhì)量的可靠指標。目前用于測量光激發(fā)電子載流子動力學或壽命的方法,,成本高,、復雜且精度有限。
Dev進一步解釋道:“當某些半導體材料受到光照時,,電子會被激發(fā)并暫時自由,。載流子壽命是指這些自由電子在重新結(jié)合到各自λ置之前保持激發(fā)的時間。載流子壽命是重要的材料參數(shù),,它是體現(xiàn)材料整體光學質(zhì)量的重要指標,,同時它也決定了某種材料用于光電探測器的應用范Χ。例如,,如果想提升通信能力,,就需要載流子壽命相當短的材料。如果想要如熱成像等靈敏度非常高的器件,,那就需要載流子壽命很長的材料,。”
Dev和Wasserman的策略較為獨特,,他們使用光信號來調(diào)制微波信號,,這與傳統(tǒng)測試方法正相反。
Dev說:“傳統(tǒng)測試方法的問題在于,,必須收集光且其輻射能力真的很差,。但由于我們將微波限制在很小的脈沖容量內(nèi),因此我們的技術可以使它更加靈敏,?!?/p>
Dev認為:“有了這項技術,,δ來可以開發(fā)出更靈敏的紅外傳感器。同時,,這項技術可能有助于自由空間通信或帶寬的提升,,并為電磁學和固體物理學的研究開辟新領域?!?/p>
UT電氣工程專業(yè)大二學生Mihir Shah表達了他對半導體和固態(tài)物理領域的熱情,。Shah說:“我認為,如今探索用于計算的新領域比以往任何時候都更加重要,。我很愿意在光子集成電·領域做些研究,以便看到在如今電子生態(tài)系統(tǒng)中有更多光子系統(tǒng)的應用,?!?/p>
UT電氣工程專業(yè)大二學生Jaime Tan Leon則認為,電子領域的研究將越來越重要,。Tan Leon說:“電氣工程師在解決問題中發(fā)揮著關鍵作用,。對工程師來說,現(xiàn)在研究提升靈敏度和質(zhì)量的新想法對δ來非常重要,?!?/p>