Rezime: estrikti debaz la ak prensip k ap travay nan photodetector lavalas (APD photodetector) yo prezante, se pwosesis la evolisyon nan estrikti nan aparèy analize, se estati rechèch la kounye a rezime, ak devlopman nan lavni nan APD se prospectively etidye.
1. Entwodiksyon
Yon photodetector se yon aparèy ki konvèti siyal limyè nan siyal elektrik yo. Nan yonfotodètèkteur, konpayi asirans lan foto-pwodwi eksite pa foton an ensidan antre nan kous la ekstèn anba vòltaj la aplike patipri ak fòme yon fotokopi mezirab. Menm nan reyaksyon maksimòm lan, yon photodiod PIN ka sèlman pwodwi yon pè nan pè elèktron-twou nan pi, ki se yon aparèy san yo pa genyen entèn yo. Pou pi gwo reyaksyon, yon photodiod lavalas (APD) ka itilize. Se efè a anplifikasyon nan APD sou photocurrent ki baze sou efè a kolizyon yonizasyon. Anba sèten kondisyon, elektwon yo akselere ak twou ka jwenn ase enèji fè kolizyon ak lasi a yo pwodwi yon nouvo pè nan elèktron-twou pè. Pwosesis sa a se yon reyaksyon chèn, se konsa ke pè a nan pè elèktron-twou ki te pwodwi pa absòpsyon limyè ka pwodwi yon gwo kantite pè elèktron-twou ak fòme yon gwo photocurrent segondè. Se poutèt sa, APD gen segondè reyaksyon ak benefis entèn yo, ki amelyore rapò a siyal-a-bri nan aparèy la. APD pral sitou itilize nan long distans oswa pi piti sistèm kominikasyon fib optik ak lòt limit sou pouvwa a te resevwa optik. Kounye a, anpil ekspè aparèy optik yo trè optimis sou kandida yo nan APD, epi yo kwè ke rechèch la nan APD ki nesesè amelyore compétitivité entènasyonal la nan jaden ki gen rapò.
2. devlopman teknik nanphotodetector lavalas(APD photodetector)
2.1 Materyèl
(1)Si photodetector
SI materyèl teknoloji se yon teknoloji ki gen matirite ki se lajman ki itilize nan jaden an nan mikwo -elektwonik, men li pa apwopriye pou preparasyon an nan aparèy nan seri a longèdonn nan 1.31mm ak 1.55mm ki yo jeneralman aksepte nan jaden an nan kominikasyon optik.
(2) ge
Malgre ke repons lan espèk nan APD GE se apwopriye pou kondisyon ki nan pèt ki ba ak dispèsyon ki ba nan transmisyon fib optik, gen difikilte gwo nan pwosesis la preparasyon. Anplis de sa, elèktron GE a ak rapò to ionization twou se tou pre () 1, kidonk li difisil a prepare pèfòmans-wo aparèy APD.
(3) IN0.53GA0.47AS/INP
Li se yon metòd efikas yo chwazi IN0.53GA0.47As kòm kouch nan absòpsyon limyè nan APD ak INP kòm kouch nan miltiplikatè. Pik la absòpsyon nan IN0.53GA0.47As materyèl se 1.65mm, 1.31mm, 1.55mm longèdonn se sou 104cm-1 segondè koyefisyan absòpsyon, ki se materyèl la pi pito pou kouch nan absòpsyon nan detektè limyè kounye a.
(4)Ingaas photodetector/Nanphotodetector
Pa chwazi Ingaasp kòm limyè a absòbe kouch ak INP kòm kouch nan miltiplikatè, APD ak yon longèdonn repons nan 1-1.4mm, segondè efikasite pwopòsyon, ki ba nwa aktyèl ak segondè lavalas ka prepare. Pa chwazi konpozan alyaj diferan, se pèfòmans nan pi bon pou longèdonn espesifik reyalize.
(5) Ingaas/inalas
IN0.52AL0.48As materyèl gen yon diferans bann (1.47EV) epi yo pa absòbe nan seri a longèdonn nan 1.55mm. Gen prèv ki montre mens in0.52al0.48As kouch epitaksyal ka jwenn pi bon karakteristik jwenn pase INP kòm yon kouch miltiplikatè anba kondisyon an nan piki elèktron pi.
(6) INGAAS/INGAAS (P)/INALAS AK INGAAS/IN (AL) GAAS/INALAS
Pousantaj nan enpak ionization nan materyèl se yon faktè enpòtan ki afekte pèfòmans nan APD. Rezilta yo montre ke pousantaj la ionizasyon kolizyon nan kouch nan miltiplikatè ka amelyore pa entwodwi IngaAs (P) /inalas ak nan (Al) GaAs /inalas estrikti superlattice. Lè l sèvi avèk estrikti a superlattice, jeni nan gwoup ka atifisyèlman kontwole asimetri band kwen diskontinwite a ant gwoup la kondiksyon ak valè yo bann valans, epi asire ke bann kondiksyon an diskontinwite se pi gwo pase diskontinwite nan gwoup valans (ΔEC >> ΔEV). Konpare ak IngaaS materyèl esansyèl, Ingaas/inalas pwopòsyon byen elektwonik pousantaj ionization (A) se siyifikativman ogmante, ak elektwon ak twou jwenn enèji siplemantè. Akòz ΔEC >> ΔEV, li kapab espere ke enèji a te vin pa elektwon ogmante pousantaj la ionization elèktron pi plis pase kontribisyon nan enèji twou nan to ionization twou (B). Rapò a (K) nan pousantaj ionization elèktron nan twou ionization twou ogmante. Se poutèt sa, segondè benefis-Pleasant pwodwi (GBW) ak pèfòmans bri ki ba ka jwenn nan aplike estrikti superlattice. Sepandan, sa a Ingaas/Inalas pwopòsyon byen estrikti APD, ki ka ogmante valè a K, se difisil pou aplike pou récepteurs optik. Sa a se paske se faktè a miltiplikatè ki afekte reyaksyon an maksimòm limite pa aktyèl la fè nwa, pa bri a miltiplikatè. Nan estrikti sa a, se aktyèl la fè nwa sitou ki te koze pa efè a tinèl nan IngaaS a byen kouch ak yon diferans bann etwat, se konsa entwodiksyon an nan yon lajè-band gap alyaj kwatèrnèr, tankou Ingaasp oswa inalgaas, olye pou yo IngaaS kòm kouch nan byen nan estrikti a pwopòsyonèl ka siprime aktyèl la fè nwa.
Post tan: Nov-13-2023