Printsip va hozirgi vaziyatko'chki fotoetetlash vositasi (APD fotodetecom) Ikkitasi
2.2 APD chip tuzilishi
Aqlli chip tuzilishi yuqori ishlash moslamalarining asosiy kafolati hisoblanadi. APD tarkibiy dizayni asosan RC Vaqtni doimiy ravishda, tashuvchini tranzit vaqtini depletit mintaqasi va boshqa hokazo orqali ko'rib chiqadi. Uning tuzilishini ishlab chiqish quyida umumlashtiriladi:
(1) asosiy tuzilma
APD tarkibi PIN-kodning PIN-kodiga asoslangan, P mintaqasi va N mintaqaga asoslangan, birlamchi elektron va teshik juftligini, shuningdek, birlamchi elektron va teshiklarni ishlab chiqarish uchun ikki baravar dumbinal mintaqada, shuningdek, birlamchi elektron va teshiklarni ishlab chiqarishni amalga oshiradi. INP materiallari uchun, chunki tuynukli ionlashtirish koeffitsienti elektron ta'sirli koeffitsientlar elektron ta'siri koeffitsientidan kattaroqdir, N-tipdagi doping mintaqasi odatda P mintaqaga joylashtirilgan. Ideal vaziyatda faqat oshxonalar oshadi, shuning uchun ushbu tuzilma teshik in'ektsiyalangan tuzilish deb ataladi.
(2) so'rilishi va daromadlari ajralib turadi
INP ning keng farqli xususiyatlari tufayli INP (INP 1,35ev va Ingaas 0,75ev), INP odatda gransiya zonasi materiallari va ingaas sifatida so'rilishi zonasi materiallari sifatida ishlatiladi.
(3) mos ravishda so'rilishi, gradient va daromad (SAGM) inshootlari taklif etiladi
Hozirgi vaqtda tijorat APD qurilmalari INP / INAAS materiallaridan foydalanib, INP yuqori elektr maydoniga (> 5x105V / sm) dan foydalanmasdan foydalanib, gustring zonasi materiallari sifatida ishlatilishi mumkin. Ushbu material uchun ushbu APD dizayni shundaki, ko'chki jarayoni teshiklarning to'qnashuvi bilan N-tipdagi INPda hosil bo'ladi. INP va Ingaas o'rtasidagi farqli farqni hisobga olgan holda, INP-ning ko'payish qatlamiga kirishning energiya darajasi bo'yicha katta farqni hisobga olgan holda, INP-ning ko'payishi qatlami, bu APDning uzoq vaqt yoki tor o'tkazish qobiliyati pasayadi. Ushbu muammoni ikki material orasidagi ingapp o'tish qatlamini qo'shish orqali hal qilinishi mumkin.
(4) mos ravishda so'rilishi, gradient, zaryadlash va daromad (SAGCM) inshootlari taklif etiladi
Qo'shma dizaynni yanada yaxshilaydigan qurilmaning tezligi va sezgirligini oshiradigan qurilmaning dizayni va sezgirlikni yaxshilaydigan qurilma dizayniga asoslangan.
(5) rezonator takomillashtirildi (rce) sagcm tuzilishi
An'anaviy detektorlarning yuqoridagi eng maqbul dizayni bo'yicha biz yutilish qatlami qalinligi qurilmaning tezligi va kvantning samaradorligi uchun qarama-qarshi omil ekanligiga duch kelishimiz kerak. Senish qatlamining ingichka qalinligi tashuvchi tranzit vaqtini kamaytirishi mumkin, shuning uchun katta sig'imini olish mumkin. Biroq, bir vaqtning o'zida, yuqori kvant samaradorligini olish uchun so'rilishi etarli qalinlikka ega bo'lishi kerak. Ushbu muammoning echimi rezendokli bo'shliq (rce) tuzilishi bo'lishi mumkin, ya'ni tarqatilgan Bragg Rigght (Db) qurilmaning pastki va yuqori qismida joylashgan. DBR oynalari singan indeks va strukturada yuqori sinish indeksi bo'lgan ikki turdagi materiallardan iborat bo'lib, har bir qatlamning qalinligi yarimo'tkazgichda 1/4 qismiga to'g'ri keladi. Detektorning rezonator tarkibi tezlik talablariga javob berishi mumkin, so'rg'ichlar qatlamining qalinligi juda nozik bo'lishi mumkin va bir necha aks etinardan keyin elektronning kvant samaradorligi oshadi.
(6) Eskirgan to'lqinli to'lqinlar (WG-APD)
Qurilmaning tezligi va kvant samaradorligidagi turli xil ta'sirlarning ziddiyatlari ziddiyatlari va kvant samaradorligini kamaytirish uchun yana bir echim Everge Counded WaveGeide tuzilishini joriy etish. Ushbu tuzilma yon tomondan yorug'likni kiritadi, chunki so'rilishi juda ko'p, chunki kvantning samaradorligini olish juda oson va shu bilan birga, so'rimish qatlami juda nozik, tashuvchi tranzit vaqtini qisqartirish mumkin. Shuning uchun, ushbu struktura o'tkazish qobiliyatining turli xil qaramligini va so'rilish qatnovining qalinligi bo'yicha turli xil qaramligini hal qiladi va yuqori stavka va yuqori kvant samaradorligi yuqori darajada bo'lishi kutilmoqda. WG-APD jarayoni DBR oynasining murakkab tayyorlanish jarayonini yo'q qiladi. Shuning uchun amaliy sohada va optik ulanish uchun mos bo'ladi.
3. xulosa
Ko'chki rivojlanishining rivojlanishifotodetectorMateriallar va qurilmalar ko'rib chiqiladi. Elektron va teshik to'qnashuvi Inilash stavkalari INALANalarga yaqin, bu ko'chkaning qurilish vaqti uzoqroq va shovqin ko'tariladi va shovqin kuchayadi. Sof Inallas materiallari, INAAS (P) / Inallas va INALANS qoshida, ionizatsiya ionizatsiya koeffitsientlarining kuchayishi bilan taqqoslanadi, shuning uchun shovqinli ishlashi juda ko'p o'zgarishi mumkin. Tarkibi bo'yicha rezonanator takomillashtirilgan (RCES) takroriy to'lqinlar va qirrali to'lqinlar tuzilishi (WG-APD) qurilma tezligi va kvantning samaradorligida turli xil ta'sir ko'rsatadigan to'lqinlar (WT-APD) shakllantirilgan. Jarayonning murakkabligi tufayli ushbu ikkita tuzilmaning to'liq amaliy qo'llanilishi uni yanada o'rganish kerak.
O'tish vaqti: No-14-2023