د واورې ښویېدنې د فوتوډیټیکټر (APD فوتوډیټیکټر) اصل او اوسنی وضعیت دوهمه برخه

د اصل او اوسني وضعیتد واورې ښوېدنې عکس کشف کونکی (د APD فوتوډیټیکټر) دوهمه برخه

۲.۲ د APD چپ جوړښت
د چپ مناسب جوړښت د لوړ فعالیت وسیلو اساسي تضمین دی. د APD ساختماني ډیزاین په عمده توګه د RC وخت ثابت، په هیټروجنکشن کې د سوري نیول، د تخریب سیمې له لارې د کیریر لیږد وخت او داسې نور په پام کې نیسي. د دې جوړښت پراختیا په لاندې ډول لنډیز شوې ده:

(۱) بنسټیز جوړښت
د APD تر ټولو ساده جوړښت د PIN فوټوډیوډ پر بنسټ والړ دی، د P سیمه او N سیمه په پراخه کچه ډوپ شوي دي، او د N-ډول یا P-ډول دوه ګونی-مخنیوی کوونکی سیمه په نږدې P سیمه یا N سیمه کې معرفي کیږي ترڅو ثانوي الکترونونه او سوري جوړې تولید کړي، ترڅو د لومړني فوتوکرنټ تقویت احساس کړي. د InP لړۍ موادو لپاره، ځکه چې د سوري اغیزې ایونیزیشن کوفیشینټ د الیکترون اغیزې ایونیزیشن کوفیشینټ څخه لوی دی، د N-ډول ډوپینګ د ګټې سیمه معمولا په P سیمه کې ځای په ځای کیږي. په یوه مثالي حالت کې، یوازې سوري د ګټې سیمې ته داخلیږي، نو دا جوړښت د سوري انجیکشن جوړښت بلل کیږي.

(۲) جذب او لاسته راوړنه توپیر لري
د InP د پراخ بانډ ګیپ ځانګړتیاو له امله (InP 1.35eV دی او InGaAs 0.75eV دی)، InP معمولا د ګټې زون موادو په توګه او InGaAs د جذب زون موادو په توګه کارول کیږي.

(۳) د جذب، تدریجي او لاسته راوړنې (SAGM) جوړښتونه په ترتیب سره وړاندیز شوي دي.
په اوس وخت کې، ډیری سوداګریز APD وسایل د InP/InGaAs موادو څخه کار اخلي، InGaAs د جذب طبقې په توګه، InP د لوړ بریښنایی ساحې لاندې (>5x105V/cm) پرته له ماتیدو څخه، د ګټې زون موادو په توګه کارول کیدی شي. د دې موادو لپاره، د دې APD ډیزاین دا دی چې د واورې ښویدنې پروسه د سوریو د ټکر له امله په N-ډول InP کې رامینځته کیږي. د InP او InGaAs ترمنځ د بانډ تشې کې لوی توپیر په پام کې نیولو سره، د والینس بانډ کې د شاوخوا 0.4eV انرژي کچې توپیر د InGaAs جذب طبقې کې رامینځته شوي سوري د InP ضرب کونکي طبقې ته رسیدو دمخه د هیټروجنکشن څنډې کې خنډ کوي او سرعت خورا کم شوی، چې په پایله کې د اوږد غبرګون وخت او د دې APD تنګ بینډ ویت رامینځته کیږي. دا ستونزه د دوو موادو ترمنځ د InGaAsP لیږد طبقې اضافه کولو سره حل کیدی شي.

(۴) د جذب، تدریجي، چارج او ګټې (SAGCM) جوړښتونه په ترتیب سره وړاندیز شوي دي.
د جذب طبقې او ګټې طبقې د بریښنایی ساحې ویش نور تنظیم کولو لپاره، د چارج طبقه د وسیلې ډیزاین کې معرفي شوې، کوم چې د وسیلې سرعت او غبرګون خورا ښه کوي.

(۵) د ریزونیټر لوړ شوی (RCE) SAGCM جوړښت
د دودیزو کشف کونکو په پورته غوره ډیزاین کې، موږ باید د دې حقیقت سره مخ شو چې د جذب طبقې ضخامت د وسیلې سرعت او کوانټم موثریت لپاره یو متضاد فاکتور دی. د جذب طبقې پتلی ضخامت کولی شي د کیریر لیږد وخت کم کړي، نو لوی بینډ ویت ترلاسه کیدی شي. په هرصورت، په ورته وخت کې، د لوړ کوانټم موثریت ترلاسه کولو لپاره، د جذب طبقې ته اړتیا ده چې کافي ضخامت ولري. د دې ستونزې حل د ریزوننټ غار (RCE) جوړښت کیدی شي، دا دی، ویشل شوی بریګ انعکاس کونکی (DBR) د وسیلې په ښکته او پورته کې ډیزاین شوی. د DBR عکس دوه ډوله مواد لري چې د ټیټ انعکاس شاخص او په جوړښت کې لوړ انعکاس شاخص لري، او دواړه په بدیل سره وده کوي، او د هر پرت ضخامت په سیمیکمډکټر کې د پیښې رڼا طول موج 1/4 پوره کوي. د کشف کونکي ریزونټر جوړښت کولی شي د سرعت اړتیاوې پوره کړي، د جذب طبقې ضخامت ډیر پتلی کیدی شي، او د الکترون کوانټم موثریت د څو انعکاسونو وروسته زیاتیږي.

(6) د څنډې سره جوړه شوې څپې لارښود جوړښت (WG-APD)
د جذب طبقې ضخامت د مختلفو اغیزو د تضاد د حل لپاره بله حل لاره د وسیلې سرعت او کوانټم موثریت باندې د څنډې سره جوړ شوي څپې لارښود جوړښت معرفي کول دي. دا جوړښت له اړخ څخه رڼا ته ننوځي، ځکه چې د جذب طبقه ډیره اوږده ده، د لوړ کوانټم موثریت ترلاسه کول اسانه دي، او په ورته وخت کې، د جذب طبقه ډیره پتلی کیدی شي، د کیریر لیږد وخت کموي. له همدې امله، دا جوړښت د جذب طبقې ضخامت باندې د بینډ ویت او موثریت مختلف انحصار حل کوي، او تمه کیږي چې لوړ نرخ او لوړ کوانټم موثریت APD ترلاسه کړي. د WG-APD پروسه د RCE APD په پرتله ساده ده، کوم چې د DBR عکس پیچلې چمتو کولو پروسه له منځه وړي. له همدې امله، دا په عملي ساحه کې ډیر عملي دی او د عام الوتکې آپټیکل اتصال لپاره مناسب دی.

۳. پایله
د واورې ښوېدنې پراختیاد عکس کشف کوونکیمواد او وسایل بیاکتنه کیږي. د InP موادو د الکترون او سوري د ټکر ایونیزیشن کچه د InAlAs سره نږدې ده، کوم چې د دوو کیریر سمبیونونو دوه ګونی پروسې ته لار هواروي، کوم چې د واورې ښویدنې د جوړولو وخت اوږدوي او شور زیاتیږي. د خالص InAlAs موادو په پرتله، InGaAs (P) /InAlAs او In (Al) GaAs/InAlAs کوانټم څاه جوړښتونه د ټکر ایونیزیشن کوفیفینټونو ډیر تناسب لري، نو د شور فعالیت خورا بدلیدلی شي. د جوړښت له مخې، د ریزونیټر لوړ شوی (RCE) SAGCM جوړښت او د څنډې سره جوړ شوی ویو ګایډ جوړښت (WG-APD) د دې لپاره رامینځته شوي چې د وسیلې سرعت او کوانټم موثریت باندې د جذب پرت ضخامت مختلف اغیزو تضادونه حل کړي. د پروسې پیچلتیا له امله، د دې دوو جوړښتونو بشپړ عملي غوښتنلیک باید نور هم وپلټل شي.