Mavhum: Avashnik fotodetektorning asosiy tuzilishi va ish printsipi (APD fotodetecom) Qurilma tuzilmasi evolyutsiyasi evolyutsion jarayoni tahlil qilinadi, joriy tadqiqot holati umumlashtirildi va APDning kelajakdagi rivojlanishi istiqbolli.
1. Kirish
Fotodetector - yorug'lik signallarini elektr signallariga aylantiradigan qurilma AYarimo'tkazgich fotoetetlash vositasiThe Fotosuratga olingan tashuvchi inqiroz fotonidan hayajonlangan, tashqi tutqichning tashqi tutqichlari ostiga kiradi va o'lchanadigan fotokrent hosil bo'ladi. Hatto maksimal sezgirlik, pin fotodiod faqat bir juft tuynaqali juft juftlarni ishlab chiqarishi mumkin, bu ichki daromadsiz qurilma. Amalgane fotodiode (APD) katta sezgirlik uchun foydalanish mumkin. APDning fotokrullent-dagi kuchaytirish effekti ionizatsiya to'qnashuv samaralariga asoslanadi. Muayyan sharoitlarda, tezlashtirilgan elektron va teshiklar yangi elektron teshikni ishlab chiqarish uchun panjara bilan to'qnashish uchun etarli energiyani olishi mumkin. Bu jarayon yorug'likning ko'p sonli elektron teshiklarini ishlab chiqarish va katta ikkinchi darajali fotokrentni hosil qilishi uchun zanjir reaktsiyasi. Shu sababli, APD yuqori sezgirlik va ichki daromadga ega, ular qurilmaning shovqinli nisbatini yaxshilaydi. APD asosan uzoq masofadan yoki kichikroq optik tolali aloqa tizimlarida qo'llaniladi, ularda olingan optik kuchda boshqa imkoniyatlar mavjud. Hozirgi kunda ko'plab optik qurilma ekspertlari APDning istiqbollariga juda optimist va APD tadqiqotlari bilan bog'liq sohalarning xalqaro raqobatbardoshligini oshirish uchun zarur deb hisoblashadi.
2. Texnik rivojlanishko'chki fotoetetlash vositasi(APD fotodetector)
2.1 Materiallar
(1)Si fotodetector
Si modual texnologiyasi mikroelektronika sohasida keng qo'llaniladigan etuktiv texnologiyas, ammo bu to'lqin uzunligi 1,31 mm va 1,55mm optik aloqa sohasida qabul qilingan qurilmalarni tayyorlash uchun mos emas.
(2) GE
Garchi GE APDning spektr munosabati kam yo'qotish va pasayish talablariga mos keladi, uni optik tolali uzatishning pasayishi, tayyorlash jarayonida katta qiyinchiliklar mavjud. Bundan tashqari, GE-ning elektron va teshikli ionlashtirish darajasi nisbati () 1 ga yaqin, shuning uchun yuqori ishlash uchun APD qurilmalarini tayyorlash qiyin.
(3) in0.53gaga0.47AS / INP
Bu S0.5gaga0.47alarni tanlash uchun samarali usul bo'lib, ko'paytiruvchi qatlam sifatida APD va INPning engil singdirgichidir. S0.53ga0.47A0-ning yutug'i 1,65 mm, 1,31mm, belgilangan yorug'lik detektorining so'rilishi uchun eng yaxshi singdiruvchi hisoblanadi.
(4)IngAas fotodetector/ Infotodetector
1-1,3 mm, yuqori kvantning yuqori samaradorligi, past kvantning past samaradorligi bilan engil yutish qatlami va ingalakchani tanlab olish orqali tayyorlanmoqda. Turli xil qotishmalarni tanlab, ma'lum bir to'lqin uzunliklari uchun eng yaxshi ishlashi ta'minlanadi.
(5) ingaas / inlas
In0.5250.48AS materiallari guruhli bo'shliq mavjud (1.47EV) va 1,55mm to'lqin uzunligi 1,55 mm. Tuproqning0.5250.48AS epitragial qatlami pureel elektron in'ektsiya holati ostida ko'paytirgich qatlami sifatida INP-ga qaraganda ancha yuqori darajadagi daromad olishi mumkinligi haqida dalillar mavjud.
(6) ingaas / ingaas (p) / inallas va ingaas / IN (Al) GaAS / Inallas
MATERIALLARI APD ko'rsatkichlariga ta'sir ko'rsatadigan muhim omil hisoblanadi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, ingaas (P) / Inallas va INALAS va INAAS / INLALALAS SERGLATATSIYASINASI inshootlarini tanishtirish orqali takomillashtirish. Sukustrator tarkibidan foydalanib, tarmoqlar guruhi va valent-diapazoni o'zgarishi va o'tkazuvchanlik antimatlanishining o'zgarishi va o'zgaruvchanlikning o'zgarishi o'zgaruvchanligini (DEC >> DEV) dan ancha kattalashtirishi mumkin. INAAS OLKUS Materiallari, Incaas / Inallas Kvant yaxshi elektron ionlashtirish darajasi sezilarli darajada oshadi va elektron va teshiklar qo'shimcha energiya oladi. Dec >> DEV tufayli, elektron tomonidan olingan energiya teshik energiyasini teshik energiyasini (B) hissa qo'shgan hissasi (b) ga qo'shgan hissasi bilan bog'liq bo'lishi kutilmoqda. Elektron ionli ionlashtirish stavkasining teshikli ionlashtirish darajasi oshadi. Shuning uchun, yuqori ball to'plashning yuqori darajadagi mahsuloti (GBW) va superlatsiya tuzilmalarini qo'llash orqali past shovqinli moddalarni olish mumkin. Biroq, ushbu ingaas / Inalas Kvantumda kuna ko'tarilishi mumkin bo'lgan yaxshi tuzilma optik qabul qiluvchilarga murojaat qilish qiyin. Buning sababi, maksimal javobgarlikning maksimal darajada ta'sir qiladigan omil, multiplikator shovqin emas, balki qorong'u oqim bilan cheklangan. Ushbu tuzilishda qorong'u oqim asosan ingaasning yaxshi qatlamining tog 'tizmasi bilan, masalan, ingaas yoki inalgaas, masalan, ingaas yoki inalgaas, bu kvantning yaxshi qatlami bilan qorong'i oqimni bostirishi mumkin.
Post vaqti: 1-noyabr 13-2023