It prinsipe en hjoeddeistige situaasje fanAvalanche Photodetector (APD-fotodetector) Diel twa
2.2 APD chip-struktuer
Redelike chip-struktuer is de basisgarânsje fan apparaten fan hege prestaasjes. It strukturele ûntwerp fan APD beskôget RC Time Constant, Hole Capture by Heterojunction, Carrier Transit Time fia Depletion Region en So. De ûntwikkeling fan syn struktuer wurdt hjirûnder gearfette:
(1) Basisstruktuer
De ienfâldichste APD-struktuer is basearre op 'e PIN-fotodiode, binne de P-regio en N-regio en de P-Type dûbeld as N-regio yntrodusearre om sekundêre elektroanen en hole-pearen te generearjen, om de amping te realisearjen, om de ôfdrukken fan' e primêre fotokuren te realisearjen. Foar INP-searje materialen, om't de hole-ympuldigenskoeffisjinearje is as de ionisearring mei de elektryske Impact is, wurdt de winst fan N-Type-doping yn 'e P-regio. Yn in ideale situaasje wurde allinich gatten yn 'e GAnge-regio ynjitten, sadat dizze struktuer in gat yntsjinne wurdt neamd.
(2) Absorption en winst wurde ûnderskieden
Fanwegen de Wide Band Gap-skaaimerken fan Inp (Inp is 1.35ev en Ingaas is 0,75ev), INP wurdt normaal brûkt as it winst fan it winst en ingaas as it absorptionsône materiaal.
(3) De opname, helling en winst (sagm) struktueren wurde respektivelik foarsteld
Op it stuit brûke de measte kommersjele APD-apparaten Inp / Ingaas-materiaal, as de opname-laach, INP ûnder heech elektryske fjild (> 5x105V / CM) sûnder ynbraak, kin brûkt wurde as in winstsône materiaal. Foar dit materiaal is it ûntwerp fan dizze APD is dat it avalanche-proses wurdt foarme yn 'e N-Type Inp troch de botsing fan gatten. Oerwagende it grutte ferskil yn 'e bandklage tusken Inp en Ingaas, ferskil fan sawat 0,4EV yn' e Falzorfunksje yn 'e Heterojaxtrak en de snelheid wurdt sterk berikt, resultearre yn in lange reaksje tiid en smel bânbreedte fan dizze APD. Dit probleem kin wurde oplost troch it tafoegjen fan in ingaasp-oergongslaach tusken de twa materialen.
(4) De opname, helden, lading en winst (SAGCM) struktueren wurde respektivelik foarsteld
Om de ferdieling fan 'e elektryske fjild te oanpassen fan' e ABSORLIVA-laach en de winstlaach wurdt de lading Laach yntrodusearre yn it apparaatûntwerp, dy't de apparaat snelheid en reaksje ferbetteret.
(5) resonator ferbettere (RCE) Sagcm-struktuer
Yn it boppesteande ûntwerp fan tradisjonele detektoren moatte wy it feit hawwe dat de dikte fan 'e absocptyflaach in tsjinstridige faktor is foar de snelheidsnelheid en kwantum-effisjinsje. De tinne dikte fan 'e absorbearjende laach kin de ferfieringstiid ferminderje, sadat in grutte bânbreedte kin wurde krigen. Tagelyk om deselde tiid om hegere kwantum te krijen moat de opnimmende opnimmende in foldwaande dikte hawwe. De oplossing foar dit probleem kin de resonante holte wêze (RCE) struktuer, dat is, de ferspraat Bragg-reflektor (DBR) is ûntwurpen oan 'e ûnderkant en top fan it apparaat. De DBR-spegel bestiet út twa soarten materialen mei lege breklike yndeks en hege breklike yndeks, en de twa groeie ôfwikseljend, en de dikte fan elke laach foldocht oan 'e ynsidint Ljocht golflingte op it ynsidint De resonatorstruktuer fan 'e detektuer kin foldwaan oan' e snelheidseasken, de dikte fan 'e absorptie-laach is heul dun makke, en de kwantum-effisjinsje wurdt ferhege nei ferskate refleksjes.
(6) Edge-Coupled Waveguide Struktuer (WG-APD)
In oare oplossing om de tsjinspraak fan ferskate effekten op te lossen fan absorptie-laach dikte op apparaatsnelheid en kwantum-effisjinsje is om Edge-Coupled Waveguide struktuer yn te fieren. Dizze struktuer ynkomt ljocht fan 'e kant, om't de absonifearingslaach heul lang is, is it maklik te krijen, kin de opname-laach heul dun wurde makke, ferminderje de ferfieringstiid. Dêrom oplost dizze struktuer de ferskillende ôfhinklikens fan bânbreedte en effisjinsje op 'e dikte fan' e absorptie-laach, en wurdt ferwachte dat se hege taryf kin berikke. It proses fan WG-APD is ienfâldiger dan dy fan RCE APD, dy't it yngewikkeld tariedingproses elimineart fan DBB-spegel. Dêrom is it mooglik op it praktyske fjild en geskikt foar mienskiplike plane optyske ferbining.
3 Konklúzje
De ûntwikkeling fan lawinePhotodetectorMateriaal en apparaten wurdt hifke. De ionisaasjekosten fan 'e elektron en gatten fan' e elektron en gatten fan gatten binne tichtby dy fan 'e ynalas, dy't liedt ta it dûbele proses fan' e twa drager symbs langer mear en it lûd fergrutte. Yn ferliking mei Pure Inalas-materialen, Ingaas (P) / Inalas en yn (Al) Gaas / Inalas Quantum Goede strukturen in ferhege ferhâlding fan collision ionrestisjekoeffisjinten kinne wurde wizige. Yn termen fan struktuer, resonator enhanced (RCE) SAGCM-struktuer en Edge-koppelingstruktuer (WG-APGUIDE-struktuer fan ferskate effekten op opheffings fan absorptyske lagen dikte op apparaat snelheid en kwantum-effisjinsje. Fanwegen de kompleksiteit fan it proses moat de folsleine praktyske tapassing fan dizze twa struktueren fierder ferkend wurde.
Posttiid: NOV-14-2023