Novas tecnologias para detecção infravermelha de alto desempenho

• Main Author: Marcel Santos Claro
• Other Authors: Alain Andre Quivy
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2017
• Subjects: circuito de leitura; detector de cascateamento quântico; detectores infravermelhos; epitaxia; ponto quântico; submonocamada; epitaxy; infrared photodetector; quantum dot; quantum-cascade detector; read-out circuit.; submonolayer
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-02082017-153952/

Neste trabalho, foi estudado a aplicação de novas heteroestruturas semicondutoras para detecção de radiação na região do infravermelho médio. Pontos quânticos de submonocamada, detectores de cascateamento quântico e pontos quânticos de InAlAs foram testados como opção para corrigir as deficiências em responsividade, corrente de escuro e temperatura de operação, comuns nas heteroestruturas convencionais baseadas em poços quânticos e pontos quânticos de InAs obtidos no regime de crescimento Stranski-Krastanov. Também foi projetado, fabricado e testado um circuito eletrônico de leitura de sinal misto para integração com matrizes de sensores e produção de imagens. Esse tipo de circuito possui uma série de vantagens em relação aos dispositivos convencionais que costumam ser completamente analógicos. === In this work, we studied the application of new types of semiconductor heterostructures for mid-infrared detection. Submonolayer quantum dots (SML-QDs), quantum-cascade detectors (QCDs) and InAlAs quantum dots were tested as an option to circumvent the common shortcomings of responsivity, dark current and operating temperature of the usual heterestructures based on quantum wells (QWs) and InAs Stranski-Krastanov quantum dots. We also designed, fabricated and tested a mixed-signal read-out circuit aiming the fabrication of focalplane arrays (FPAs) for applications to infrared imaging. This kind of architecture has several advantages over a fully analog design.