စိတ်တဇ - avalanche photodetectector ၏အခြေခံဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံနှင့်အလုပ်လုပ်နိယာမ (photodetector) Device ဖွဲ့စည်းပုံ၏ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်လုပ်ငန်းစဉ်ကိုမိတ်ဆက်ပေးပြီးလက်ရှိသုတေသနအခြေအနေကိုအကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားပြီးအနာဂတ်တွင်အနာဂတ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကိုလေ့လာရန်ဖြစ်သည်။
1 ။ နိဒါန်း
Photodetector ဆိုသည်မှာအလင်းအချက်ပြမှုကိုလျှပ်စစ်အချက်ပြများသို့ပြောင်းလဲစေသောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ တစ် ဦး ၌တည်၏semiconductor photodetectorဖြစ်ရပ်ဖိုတွန်မှစိတ်လှုပ်ရှားစရာကောင်းသောဓာတ်ပုံ - ထုတ်လုပ်သောလေယာဉ်တင်သင်္ဘောသည်အသုံးချထားသောဘက်လိုက်မှုဗို့အားလက်အောက်ရှိပြင်ပ circuit ကို 0 င်ရောက်ပြီးတိုင်းတာနိုင်သော potocurrent တစ်ခုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ အများဆုံးတုန့်ပြန်မှုတွင်ပင် Pinodiode သည် PINDODICE သည်အများစုတွင်အီလက်ထရွန်တွင်းရှိအတွဲတစ်တွဲကိုအများဆုံးထုတ်လုပ်နိုင်သည်, ပိုမိုကောင်းမွန်သောတုန့်ပြန်မှုအတွက်တော့ avalanche photodode (apd) ကိုသုံးနိုင်သည်။ Phocurrent အပေါ် apd ၏ adplification အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ionization တိုက်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုအပေါ်အခြေခံသည်။ အချို့သောအခြေအနေများတွင်အရှိန်မြှင့်ထားသောအီလက်ထရွန်နှင့်တွင်းများသည်အီလက်ထရွန်ပေါက်ကွဲမှုအသစ်တစ်ခုကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက်စွမ်းအင်အလုံအလောက်ရရှိနိုင်ပါသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည်ကွင်းဆက်တုံ့ပြန်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ အလင်းစုပ်ယူနိုင်စွမ်းမှရရှိသောအီလက်ထရွန်တွင်းအိတ်များအတွဲများသည်အီလက်ထရွန်တွင်းအပေါက်အတွဲများစွာကိုထုတ်လုပ်နိုင်ပြီးကြီးမားသောအလယ်တန်း phocurrent တစ်ခုဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် APD တွင်တုန့်ပြန်မှုနှင့်ပြည်တွင်းအကျိုးအမြတ်များရှိသည်။ ၎င်းသည်စက်၏ဆူညံသံအချိုးအစားကိုတိုးတက်စေသည်။ APD ကိုအဓိကအားဖြင့်ရှည်လျားသောအကွာအဝေးသို့မဟုတ်သေးငယ်သည့် optical fiber ကိုဆက်သွယ်ရေးစနစ်များတွင်လက်ခံရရှိသည့် optical power တွင်အခြားအကန့်အသတ်များဖြင့်အသုံးပြုလိမ့်မည်။ လက်ရှိတွင် optical device ကျွမ်းကျင်သူများသည် APD ၏အလားအလာကိုအလွန်အကောင်းမြင်ပြီး APD ၏အလားအလာများအပေါ်အလွန်အကောင်းမြင်ကြသည်ဟုယုံကြည်ကြသည်။
2 ။ ၏နည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုavalanche photodetector(APD photodetector)
2.1 ပစ္စည်းများ
(1)SI Photodetector
SI ပစ္စည်းများနည်းပညာသည် microelectronics ၏လယ်ကွင်းတွင်ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုသောရင့်ကျက်သောနည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။
(2) ge
GE APD ၏ရောင်စဉ်တန်းက apd တုန့်ပြန်မှုသည်ဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးခြင်းနှင့် optical fiber faccess တွင်နည်းပါးခြင်းတို့အတွက်သင့်လျော်သော်လည်းပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင်များစွာအခက်အခဲများရှိသည်။ ထို့အပြင် GE ၏အီလက်ထရွန်နှင့်အပေါက်အနှံ့အရနှုန်းအချိုးအစားသည် () 1 နှင့်နီးသည်။ ထို့ကြောင့်စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသော APD ကိရိယာများကိုပြင်ဆင်ရန်ခက်ခဲသည်။
(3) in0.53ga0.47as / Inp / Inp
၎င်းသည် in 0.53GA0.47As ကို APD နှင့် INP ၏အလင်းစုပ်ယူနိုင်သောအလွှာအဖြစ်ရွေးချယ်ရန်ထိရောက်သောနည်းလမ်းဖြစ်သည်။ 0.53GA0.47As ပစ္စည်း၏စုပ်ယူမှုအထွတ်အထိပ်သည် 1.31mm, 1.31mm, 1.55 မီလီမီတာလှိုင်းအလျားသည် 104cm-1 အဆင့်မြင့်လှိုင်းအလျားဖြစ်သည်။
(4)Ingaas photodetector/ ထဲမှာPhotodetector
1-1.4mm ၏တုန့်ပြန်မှုမြင့်မားသောအနိမ့်အမြင့်ဆုံးနှင့်မြင့်မားသောလက်ရှိနှင့်မြင့်မားသောအနိမ့်နှင့်မြင့်မားသောအနိမ့်အမြင့်နှင့်မြင့်မားသောအနိမ့်အမြင့်နှင့်မြင့်မားသောအနိမ့်နှင့်မြင့်မားသောအမြင့်နှင့်မြင့်မားသောအနိမ့်အမြင့်နှင့်မြင့်မားသောအမြတ်အစွန်းနှင့်အတူ app နှင့်အတူ layer layer ကိုစုပ်ယူထားသည့်အလွှာကိုစုပ်ယူသည်။ ကွဲပြားခြားနားသောအလူးအစိတ်အပိုင်းများကိုရွေးချယ်ခြင်းအားဖြင့်တိကျသောလှိုင်းအလျားများအတွက်အကောင်းဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်အောင်မြင်သည်။
(5) Ingaas / Inalas
In0.522AL0.48AS ပစ္စည်းသည်တီးဝိုင်းကွာဟချက် (1.47ev) ရှိပြီးလှိုင်းအလျား 75 မီလီမီတာအကွာအဝေးတွင်စုပ်ယူခြင်းမရှိပါ။ Petch.52Athal0.48AS EYGAXAXIALE Layer သည်စင်ကြယ်သောအီလက်ထရွန်ထိုးခြင်းအခြေအနေအရ Multiplicator အလွှာတစ်ခုအဖြစ်မြှင့်တင်ရန်အတွက်ပိုမိုကောင်းမွန်သောရရှိမှုဝိသေသလက္ခဏာများကိုရရှိနိုင်ပါသည်။
(6) INGAAS / Inalaas (P) / Inalas နှင့် Inalas နှင့် Inalas / Inalas / Inaas / Inaas / Inalas
သက်ရောက်မှု ionization နှုန်းသည် APD ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုအကျိုးသက်ရောက်စေသောအရေးကြီးသောအချက်တစ်ချက်ဖြစ်သည်။ ရလဒ်များအရရလဒ်များအရ multiplier layer ၏ collision ionization နှုန်းကို Inalas (P) / Inalas နှင့် Inalas / Inalas / Inalas Superas Superas Superas Superas နှင့် Inalas စူပါစူပါစူပါစူပါစူပါစူပါစူပါစတားများနှင့်မိတ်ဆက်ပေးခြင်းဖြင့်တိုးတက်အောင်ပြုလုပ်နိုင်သည်။ Superlattice ဖွဲ့စည်းပုံကို အသုံးပြု. Band Engineering သည် conductice band နှင့် valence band valones များအကြားအချိုနီအဖွဲ့၏အစွန်းဖြတ်ပိုင်းကိုအတုယူနိုင်ပြီး valence band နှင့် conduction band သည်အငြင်းပွားမှု (δec >> δev) ထက်အများကြီးပိုကြီးသည်။ INGAAS အမြောက်အများနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင် Ingaas / Inalas Ackum မှ Quantum Well Electron Eonization နှုန်းသည်သိသိသာသာတိုးပွားလာပြီးအီလက်ထရွန်နှင့်တွင်းများပိုမိုများပြားလာသည်။ δEC >> δEVကြောင့်အီလက်ထရွန်များမှရရှိသောစွမ်းအင်သည်အီလက်ထရွန်များ၏စွမ်းအင်သည်အိုင်းရစ်ဝါဒသိုက်နှုန်း (ခ) ၏အလှူငွေများကိုထည့်သွင်းခြင်းထက်ပိုမိုသောအီလက်ထရွန် ionization နှုန်းကိုပိုမိုမြင့်မားစေနိုင်သည်ဟုမျှော်လင့်ရသည်။ အိုင်းယွန်းနှုန်းတိုးပွားစေရန်အီလက်ထရွန် ionization နှုန်း၏အချိုး ()) အချိုးအစားတိုးလာသည်။ ထို့ကြောင့်မြင့်မားသော bandwidth ထုတ်ကုန် (GBW) နှင့်ဆူညံသံစွမ်းဆောင်ရည်နိမ့်သောစွမ်းဆောင်ရည်နိမ့်သောစွမ်းဆောင်ရည်နိမ့်ကျခြင်းကို Superlattice ဖွဲ့စည်းပုံများကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့်ရယူနိုင်သည်။ သို့သော်ဤ INGAAS / Inalas သည် 0 ယ်ယူမှုကိုတိုးမြှင့်နိုင်သည့် APD သည် Optical Readers ကိုလျှောက်ထားရန်ခက်ခဲသည်။ အကြောင်းမှာအဘယ်ကြောင့်ဆိုသော်အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော်အများဆုံးတုန့်ပြန်မှုအပေါ်အကျိုးသက်ရောက်စေသောအမြင့်ဆုံးတုန့်ပြန်မှုသည် Multiplier Note မဟုတ်ဘဲမှောင်မိုက်လက်ရှိကြောင့်ကန့်သတ်ထားသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံတွင် Ingaas ၏ကောင်းမွန်စွာဖွဲ့စည်းပုံအစား Ingaas ၏အလွှာအစား Ingaas ၏ layer ကဲ့သို့သော Ingaas ၏ဥမင်လိုဏ်ခေါင်း၏ဥမင်လိုဏ်ခေါင်း၏ဥမင်လိုဏ်ခေါင်း၏ဥမင်လိုဏ်ခေါင်း၏သက်ရောက်မှုကြောင့်ဖြစ်သည်။
အချိန် - နိုဝင်ဘာ 13-2023