Аннотация: фотодехтың көшкінінің негізгі құрылымы және жұмыс принципі (APD PhotodeTector) енгізілген, құрылғы құрылымының эволюциялық процесі талданады, қазіргі зерттеу мәртебесі жинақталған, ал APD-нің болашақ дамуы перспективті түрде зерттелген.
1. Кіріспе
Фотодетектор - бұл жарық сигналдарын электр сигналдарына түрлендіретін құрылғы. -ДеЖартылай өткізгіш фотодетектор, Оқиғаның фотонымен толқытылған фотосурет тасымалдаушысы қолданылған, кернеудің сыртқы кернеуі астындағы сыртқы тізбекке кіреді және өлшенетін фотокарнт құрайды. Максималды жауаптылықта да, PIN-кодтағы PIN-кодты тек электрон-тесік жұптарын ғана жасай алады, бұл ішкі пайдасыз құрылғы болып табылады. Жауапты болу үшін көшкіннің көшкіні (APD) қолдануға болады. Фотосуреттерге APD күшейту әсері ионизациямен соқтығысу әсеріне негізделген. Белгілі бір жағдайларда үдетілген электрондар мен тесіктерде электронды тесік жұптарының жаңа жұпын шығару үшін тормен соқтығысу үшін жеткілікті қуат алуы мүмкін. Бұл процесс тізбекті реакция, сондықтан жарық сіңіру арқылы пайда болатын электрон-тесік жұптары электронды тесіктердің көп мөлшерін шығара алады және үлкен екінші реттік фотокрампын қалыптастыра алады. Сондықтан, APD жоғары жауаптылық пен ішкі пайда бар, ол құрылғының шуылға қатысты қатынасын жақсартады. ЖЗД негізінен алынған оптикалық қуаттылықта басқа шектеулермен қалааралық немесе кіші оптикалық талшықты байланыстар жүйелерінде қолданылады. Қазіргі уақытта көптеген оптикалық қондырғылардың мамандары APD перспективаларына өте оптимистік болып табылады және APD зерттеулеріне байланысты салалардың халықаралық бәсекеге қабілеттілігін арттыру үшін қажет деп санайды.
2. Техникалық дамуҚар көшкіні(APD PhotodeTector)
2.1 МАТЕРИАЛДАР
(1)SI фотодеетекторы
SI материалдық технологиясы - микроэлектроника саласында кеңінен қолданылатын жетілген технология, бірақ ол толқын ұзындығы диапазонда 1,31 мм және 1,55 мм және оптикалық байланыс саласында қабылданған құрылғыларды дайындауға жарамсыз.
(2) GE
GE APD-нің спектрлік реакциясы төмен шығындар мен оптикалық талшықты таратуда төмен дисперсияға сәйкес келеді, бірақ дайындық процесінде қиындықтар туындайды. Сонымен қатар, GE-дің электронды және тесік ионизация жылдамдығының арақатынасы 1-ге жақын (), сондықтан жоғары өнімді APD құрылғыларын дайындау қиын.
(3) in0.53ga0.47as / INP
Бұл AN0.53GA0.47-ді мультипликать қабаты ретінде Жеңіл сіңіру қабаты ретінде IN0.53GA0.47-ті таңдаудың тиімді әдісі. In0.53ga0.47as in0.53ga0.47as-тің сіңіру шыңы - 1,65 мм, 1,31 мм, 1,55 мм, толқын ұзындығы 104 см-1 жоғары сіңу коэффициенті, бұл қазіргі уақытта жарық детекторының сіңіру қабаты үшін артықшылықты материал болып табылады.
(4)Ингаас фотодетекторы/ Ішіндефотодетектор
Жеңіл қабат және INP ретінде INGASP-та, мультипликат қабаты ретінде, мультипликат қабаты, 1-1,4 мм, жоғары кванттық тиімділік, төмен қараңғы ток және жоғары көшкін алу арқылы. Әр түрлі легирленген компоненттерді таңдау арқылы белгілі бір толқын ұзындығы үшін ең жақсы өнімділікке қол жеткізілді.
(5) Ингаас / Иналас
In0.52AL0.48as материалында диапазонды алшақтық бар (1.47ev) және толқын ұзындығы диапазонында 1,55 мм аралығында сіңірмейді. Жіңішке in0.52AL0.48as эпитаксиальды қабаты таза электронды инъекция жағдайында INP-тен гөрі жақсылық сипаттамаларын ала алатындығы туралы дәлелдер бар.
(6) Ингаас / Ингаас (P) / Иналас және Ингаас / IN (AL) GAAS / Inalas
Материалдардың әсер ету жылдамдығы APD жұмысына әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Нәтижелер мультипликативті қабаттың иондау жылдамдығын (P) / иналас және (Al) GAAS / Inalas Superlattice құрылымдарын енгізу арқылы жақсартуға болатындығын көрсетеді. SuperLattication құрылымын қолдану арқылы инженерия асимметриялық диапазондар диапазонының жиектерін жасанды түрде басқарады және валенттілік диапазонының мәндері арасындағы асимметриялық диапазонда өткізіліп, диапазонның тоқтатылуының Valence диапазонының тоқтатылуынан әлдеқайда үлкен екеніне көз жеткізе алады. Ингаас сусымалы материалдарымен, Ингаас / Иналас кванттық ұңғымаларымен салыстырғанда Electron (A) иондау ставкасы едәуір артты, ал электрондар мен тесіктер қосымша энергия алады. ECEC >> «ЭСК» АҚ-ға байланысты электрондар алған энергия электронды иондау ставкасын (B) тесік энергиясының саңылауларының саңылауларынан гөрі арттырады деп күтуге болады. Электронды иондану жылдамдығының коэффициенті (k) ионизация жылдамдығына дейін жоғарылайды. Сондықтан, жоғары көтерілген өткізу қабілеттілігінің өнімі (GBW) және төмен шу өнімділігі суперталативті құрылымдарды қолдану арқылы алуға болады. Алайда, бұл ingaas / Inalas кванттық ұңғымалық құрылымы, k мәнін арттыратын APD, ол оптикалық алушыларды қолдану қиын. Себебі, максималды жауаптылыққа әсер ететін мультипликат факторы көбейту шу емес, күңгірт токпен шектелген. Бұл құрылымда, қараңғы ток негізінен, ингаас ұңғымасының қабатының туннельдік қабаттың тар топ-арматурамен әсерінен, сондықтан құдық қабаты сияқты ингаасп немесе Инальга сияқты кең жолақты саңылауларды енгізуден туындайды Кванттық ұңғыманың құрылымы қараңғы токты басуы мүмкін.
POST TIME: NOV-13-2023