ບົດຄັດຫຍໍ້: ໂຄງສ້າງພື້ນຖານແລະຫລັກສູດການເຮັດວຽກຂອງນັກຖ່າຍຮູບ avananche (photodetector apd) ຖືກແນະນໍາ, ຂັ້ນຕອນການວິເຄາະຂອງໂຄງສ້າງຂອງອຸປະກອນແມ່ນວິເຄາະ, ສະຖານະການຄົ້ນຄ້ວາໃນປະຈຸບັນແມ່ນໄດ້ຮັບການສະຫຼຸບ, ແລະການພັດທະນາຂອງ APD ແມ່ນອະນາຄົດແມ່ນການສຶກສາ.
1. ການແນະນໍາ
ຊ່າງຖ່າຍຮູບແມ່ນອຸປະກອນທີ່ປ່ຽນສັນຍານແສງສະຫວ່າງເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ. ໃນຊ່າງ semiconductor, ບັນດາຜູ້ທີ່ສ້າງບັນຫາທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍຊ່າງສ້າງຂຶ້ນໂດຍ photon ເຫດການເຂົ້າສູ່ວົງຈອນພາຍໃຕ້ພາຍໃຕ້ແຮງດັນຄວາມສະຫວ່າງທີ່ໃຊ້ໄດ້ແລະປະກອບເປັນ photoCOGE ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້. ເຖິງແມ່ນວ່າໃນຄວາມຮັບຜິດຊອບສູງສຸດ, Pin Photodiode ສາມາດຜະລິດຄູ່ຂອງຄູ່ເອເລັກໂຕຣນິກເທົ່ານັ້ນ, ເຊິ່ງແມ່ນອຸປະກອນທີ່ບໍ່ມີການໄດ້ຮັບພາຍໃນ. ສໍາລັບຄວາມຮັບຜິດຊອບຫຼາຍກວ່າເກົ່າ, ACalanche photodiode (APD) ສາມາດໃຊ້ໄດ້. ຜົນກະທົບຂະຫຍາຍຂອງ APD ໃນ PhotoCOCurrent ແມ່ນອີງໃສ່ຜົນກະທົບຂອງ ionization. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ເອເລັກໂຕຣນິກເລັ່ງແລະຮູສາມາດໄດ້ຮັບພະລັງງານພຽງພໍໃນການປະທະກັບທ່ອນໄມ້ເພື່ອຜະລິດຄູ່ຄູ່ດຽວຂອງຄູ່ດຽວ. ຂະບວນການນີ້ແມ່ນປະຕິກິລິຍາຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້, ສະນັ້ນ, ຄູ່ຂອງຄູ່ເງິນທີ່ມີຮູເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຜະລິດໂດຍການດູດຊືມແສງສະຫວ່າງສາມາດຜະລິດຮູບພາບທີ່ມີແສງໄຟເອເລັກໂຕຣນິກແລະເປັນຮູບຮອງເປັນຈໍານວນຫລາຍ. ສະນັ້ນ, apd ມີຄວາມຮັບຜິດຊອບສູງແລະໄດ້ຮັບພາຍໃນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍປັບປຸງອັດຕາສ່ວນສັນຍານຂອງອຸປະກອນ. APD ສ່ວນໃຫຍ່ຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນລະບົບການສື່ສານທີ່ມີຢູ່ໃນໄລຍະທາງໄກຫຼືນ້ອຍກວ່າທີ່ມີຂໍ້ຈໍາກັດອື່ນໆໃນພະລັງງານທີ່ໄດ້ຮັບ. ໃນປະຈຸບັນ, ຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມຄິດໃນແງ່ດີຫຼາຍກ່ຽວກັບຄວາມສົດໃສດ້ານຂອງ APD, ແລະເຊື່ອວ່າການຄົ້ນຄວ້າຂອງ APD ແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນເພື່ອເສີມຂະຫຍາຍການແຂ່ງຂັນສາກົນຂອງຂົງເຂດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.
2. ການພັດທະນາດ້ານວິຊາການຂອງນັກຖ່າຍຮູບ Avalanche(apd photodetector)
2.1 ວັດສະດຸ
(1)si photodetector
SI ການເຕັກໂນໂລຢີວັດສະດຸແມ່ນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ແກ່ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລະດັບຂອງອຸປະກອນຕ່າງໆໃນລະດັບຄວາມຍາວຂອງລະດັບ 1.31MM ແລະ 1.55 ມມທີ່ຖືກຍອມຮັບໂດຍທົ່ວໄປໃນພາກສະຫນາມຂອງການສື່ສານ optical.
(2) ge
ເຖິງແມ່ນວ່າການຕອບສະຫນອງຂອງ Ge p ge ແມ່ນເຫມາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງການສູນເສຍຕໍ່າແລະການກະແຈກກະຈາຍຕໍ່າໃນການສົ່ງຕໍ່ເສັ້ນໃຍ optical, ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການກະກຽມໃນຂັ້ນຕອນການກະກຽມ. ນອກຈາກນັ້ນອັດຕາສ່ວນການອັດຕາສ່ວນການອັດຕາການ ionization ແລະຂຸມຂອງ ge ແມ່ນໃກ້ກັບ () 1, ສະນັ້ນມັນຍາກທີ່ຈະກະກຽມອຸປະກອນ apd ທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ.
(3) In0.53GA0.47As / INP
ມັນແມ່ນວິທີການທີ່ມີປະສິດຕິຜົນໃນການເລືອກ In0.53GA0.47as ເປັນຊັ້ນດູດຊຶມຂອງ apd ແລະ ep asp ເປັນຊັ້ນຄູນ. ອຸປະກອນການດູດຊຶມຂອງ In0.5GA0.47as ແມ່ນ 1,65mm, 1.31MM, 1.31MM, ເຊິ່ງເປັນອຸປະກອນການດູດຊືມສູງປະມານ 104CM-1.
(4)picture ingaas/ ໃນPhotodeyector
ໂດຍການເລືອກ IngAasp ເປັນຊັ້ນທີ່ເຮັດໃຫ້ມີແສງສະຫວ່າງແລະ apd ກັບຄວາມຖີ່ຂອງການຕອບແທນທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນການຕອບແທນທີ່ສູງ. ໂດຍການເລືອກສ່ວນປະກອບໂລຫະປະສົມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບຄື້ນສະເພາະແມ່ນບັນລຸໄດ້.
(5) Ingaas / Inalas
ເອກະສານ in0.52al0.48as ມີຊ່ອງຫວ່າງຂອງວົງດົນຕີ (1.47ev) ແລະບໍ່ດູດເອົາຢູ່ໃນລະດັບຄື້ນຍາວ 1.55 ມມ. ມີຫຼັກຖານສະແດງວ່າບາງ in0.52al0.48as ສາມາດໄດ້ຮັບຄຸນລັກສະນະທີ່ດີກ່ວາ epp ທີ່ມີຕົວຄູນຂອງການສັກຢາເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ປອດໄພ.
(6) ingaas / ingaas (p) / Inalas ແລະ Ingaas / In (al) Gaas / Inalas
ອັດຕາການ ionization ຜົນກະທົບຂອງວັດສະດຸແມ່ນປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຜົນງານຂອງ APD. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອັດຕາການປະທະກັນຂອງການປະທະກັນຂອງຊັ້ນສູງສາມາດໄດ້ຮັບການປັບປຸງໂດຍການແນະນໍາກ່ຽວກັບ Ingaas (P) / Inalas ແລະ Inlas superlattice ໂຄງສ້າງ. ໂດຍການໃຊ້ວິສະວະກໍາ superlattice, ແຖບວິສະວະກໍາສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ໃນວົງດົນຕີຂອງວົງດົນຕີ asymmetric intual ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ວາວົງດົນຕີທີ່ມີຄຸນຄ່າຫຼາຍ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸສ່ວນໃຫຍ່ຂອງ Ingaas, Ingaas / Inalas Quantum ອັດຕາການ ionizes Electran ດີ (ກ) ແມ່ນມີໄຟຟ້າແລະເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ. ເນື່ອງຈາກδe >> δev, ມັນສາມາດຄາດວ່າຈະໄດ້ຮັບໂດຍເອເລັກໂຕຣນິກເພີ່ມອັດຕາການ ionization ເອເລັກໂຕຣນິກຫຼາຍກ່ວາອັດຕາການພະລັງງານຂຸມ (ຂ). ອັດຕາສ່ວນ (k) ຂອງອັດຕາ ioniber ionized ເອເລັກໂຕຣນິກກັບອັດຕາ ionization ການເພີ່ມຂື້ນ. ເພາະສະນັ້ນ, ຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ (GBW) ແລະການປະຕິບັດສຽງທີ່ຕ່ໍາກວ່າສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍການນໍາໃຊ້ໂຄງສ້າງ superlattice. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, Ingaas / Inalas Quantum ໂຄງສ້າງທີ່ດີ, ເຊິ່ງສາມາດເພີ່ມມູນຄ່າ k, ຍາກທີ່ຈະນໍາໃຊ້ກັບຜູ້ຮັບ optical. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າປັດໃຈຄູນທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຮັບຜິດຊອບສູງສຸດແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍກະແສມືດ, ບໍ່ແມ່ນສຽງດັງ. ໃນໂຄງສ້າງນີ້, ກະແສໄຟຟ້າທີ່ມືດມົວໂດຍມີຄວາມວຸ້ນວາຍໃນຂອບເຂດວົງກວ້າງ, ແທນທີ່ຈະເປັນຊັ້ນທີ່ກ້ວາງຂວາງເປັນຊັ້ນດີຂອງໂຄງສ້າງ quantum ສາມາດສະກັດກັ້ນກະແສໄຟຟ້າທີ່ມືດ.
ເວລາໄປສະນີ: Nov-13-2023