https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?action=history&feed=atom&title=Quantentopf-Infrarot-PhotodetektorQuantentopf-Infrarot-Photodetektor - Versionsgeschichte2026-06-04T22:10:21ZVersionsgeschichte dieser Seite in Wikipedia (Deutsch) – Lokale KopieMediaWiki 1.43.8https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Quantentopf-Infrarot-Photodetektor&diff=2156831&oldid=previmported>Arado am 23. Februar 2025 um 18:19 Uhr2025-02-23T18:19:29Z<p></p>
<p><b>Neue Seite</b></p><div>Ein '''Quantentopf-Infrarot-Photodetektor''' ({{enS|''quantum well infrared photodetector''}}, kurz '''QWIP-Detektor''') ist ein [[Halbleiterdetektor]] zum Nachweis von [[Infrarotstrahlung]] insbesondere im Bereich 8…14&nbsp;µm. Alternierende [[dünne Schichten]] (typisch um 50) aus [[III-V-Halbleiter]]n (z.&nbsp;B. [[AlGaAs]]/[[Galliumarsenid|GaAs]]) mit unterschiedlichen [[Bandabstand|Bandabständen]] bilden [[Quantentopf|Quantentöpfe]], die Infrarotstrahlung absorbieren und Ladungsträger freisetzen.<br />
<br />
== Eigenschaften ==<br />
Sie werden gekühlt betrieben. Üblich sind Temperaturen unterhalb von 77&nbsp;K, dem [[Siedepunkt]] von [[Stickstoff]]. Heutzutage wird die Kühlung mit [[Stirlingmotor]]en statt flüssigen Stickstoffs bewerkstelligt.<!--Quelle?--><br />
<br />
QWIPs haben einige Vor- und Nachteile gegenüber den in vergleichbaren Anwendungen eingesetzten HgCdTe-[[Fotodiode]]n:<ref>A. Rogalski: [http://antonirogalski.com/wp-content/uploads/2011/12/Quantum-well-photoconductors-in-infrared-detector-technology.pdf ''Quantum well photoconductors in infrared detector technology.''] In: ''[[Journal of Applied Physics]]'', Jahrgang 93, Heft 8, 15. April 2003; Seite 9 im pdf, Seite 4362 im Jahrgang, abgerufen am 27. Juni 2017 (PDF; 1,7 MB; englisch).</ref><br />
<br />
Vorteile:<br />
*geringerer [[Dunkelstrom]]<br />
*geringere Lebensdauer thermisch angeregter Ladungsträger<br />
*schmalbandige spektrale Empfindlichkeit<br />
<br />
Nachteile:<br />
*Strahlung darf nicht senkrecht zur Schichtabfolge eintreffen (keine Absorption)<br />
*[[Quantenausbeute]] geringer (10 %) als bei [[HgCdTe]]-Fotodioden (>70 %)<br />
<br />
Sie sind prädestiniert für sogenannte ''Focal Plane Arrays'' (Kamerachips) im [[Infrarotstrahlung|Mittleren Infrarot]] (um 10&nbsp;µm Wellenlänge). Aufgrund des geringen Dunkelstromes sind lange Integrationszeiten möglich. Mittels unterschiedlicher Empfangswellenlängen (mehrere Chips) können hochauflösend „Farben“ unterschieden werden.<br />
<br />
Aus den Eigenschaften ergeben sich folgende Anwendungen:<ref>Jie Zhang, Win-Ching Hung: [http://www.ece.rochester.edu/courses/ECE580/docs/Quantum_Well_Infrared_Detector_(Jie_Zhang__Win-Ching_Hung).ppt ''Quantum Well Infrared Detector.''] [[University of Rochester]], Department of Electrical and Computer Engineering (ECE), abgerufen am 27. Juni 2017 (Power-Point-Präsentation).</ref><br />
* [[Erdatmosphäre#Erforschung|Atmosphärenforschung]]<br />
* [[Weltraumforschung]]<br />
* [[Thermografie]] in Wissenschaft und Technik sowie beim Militär<br />
<br />
Kamerachips bestehen aus der [[Quantentopf|Quantum-Well]]-Struktur-Platte, die mit einem Auslesechip (''readout integrated circuit (ROIC)'') auf Basis von [[Silizium]] Pixel für Pixel zweidimensional kontaktiert ist.<br />
<br />
Kameras mit QWIP-Arrays mit 640&nbsp;×&nbsp;512 Pixeln und hoher Uniformität der Pixel sind preiswert herstellbar.<ref>John Wallace: [http://www.laserfocusworld.com/articles/print/volume-51/issue-07/feature/photonics-products-mwir-and-lwir-detectors-qwips-capture-lwir-images-at-low-cost.html ''Photonics Products: MWIR and LWIR Detectors: QWIPs capture LWIR images at low cost.''] In: ''[[Laser Focus World]]'', 7. Oktober 2015, abgerufen am 27. Juni 2017.</ref> Rauschäquivalente Temperaturdifferenzen von weniger als 10&nbsp;mK sind erreichbar.<!--Quelle?--><br />
<br />
== Quellen und Literatur ==<br />
<references /><br />
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[[Kategorie:Teilchendetektor]]</div>imported>Arado