د InGaAs photodetector جوړښت

د جوړښتInGaAs فوتوډیکټور

د 1980 لسیزې راهیسې، په کور دننه او بهر څیړونکو د InGaAs photodetectors جوړښت مطالعه کړی، کوم چې په عمده توګه په دریو ډولونو ویشل شوي. دا د InGaAs فلزي-سیمیکنډکټر-فلزي فوتوډیټیکټر (MSM-PD)، InGaAs PIN Photodetector (PIN-PD)، او InGaAs Avalanche Photodetector (APD-PD) دي. د مختلف جوړښتونو سره د InGaAs photodetectors د جوړولو پروسې او لګښت کې د پام وړ توپیرونه شتون لري ، او د وسیلې په فعالیت کې هم لوی توپیرونه شتون لري.

د InGaAs فلزي-سیمیک کنډکټر-فلزيعکس کشف کونکیپه شکل (a) کې ښودل شوی، یو ځانګړی جوړښت دی چې د Schottky جنکشن پر بنسټ والړ دی. په 1992 کې، Shi et al. د ټیټ فشار فلزي - عضوي بخار مرحله epitaxy ټیکنالوژي (LP-MOVPE) د epitaxy پرتونو د ودې لپاره کارول شوي او د InGaAs MSM فوتوډیټیکټر چمتو شوی، کوم چې د 0.42 A/W لوړ غبرګون لري د 1.3 μm طول موج کې او تیاره جریان د 5.6 pA/ څخه ټیټ دی. μm² په 1.5 V. په 1996 کې، ژانګ او نور. د InAlAs-InGaAs-InP epitaxy پرت وده کولو لپاره د ګاز مرحله مالیکولر بیم ایپیټیکسي (GSMBE) کارول کیږي. د InAlAs پرت د لوړ مقاومت ځانګړتیاوې وښودلې، او د ودې شرایط د ایکس رې د توپیر اندازه کولو له لارې مطلوب شوي، نو د InGaAs او InAlAs پرتونو تر منځ د جالوالی بې اتفاقي د 1×10⁻³ په حد کې وه. دا په 10 V کې د 0.75 PA/μm² څخه ښکته تیاره جریان سره د مطلوب وسیلې فعالیت پایله لري او په 5 V کې تر 16 ps پورې ګړندي انتقالي غبرګون. په ټوله کې ، د MSM جوړښت فوتو ډیکټور ساده او د یوځای کولو لپاره اسانه دی ، ټیټ تیاره جریان ښیې (pA) امر)، مګر فلزي الیکټروډ به د آلې مؤثره رڼا جذب ساحه کمه کړي، نو غبرګون د نورو جوړښتونو په پرتله ټیټ دی.

د InGaAs PIN photodetector د P-type تماس پرت او N-type تماس پرت تر منځ یو داخلي پرت داخلوي، لکه څنګه چې په شکل (b) کې ښودل شوي، کوم چې د تخریب سیمې عرض زیاتوي، په دې توګه د الکترون سوري جوړه نوره خپروي او یو جوړیږي. لوی فوټوکورینټ، نو دا د الیکترون لیږد غوره فعالیت لري. په 2007 کې، A.Poloczek et al. MBE د ټیټ تودوخې بفر پرت ته وده ورکولو لپاره کارول شوي ترڅو د سطحې خړپړتیا ښه کړي او د Si او InP تر مینځ جالوالی بې اتفاقي لرې کړي. MOCVD د InP سبسټریټ کې د InGaAs PIN جوړښت مدغم کولو لپاره کارول شوی و ، او د وسیلې غبرګون شاوخوا 0.57A /W و. په 2011 کې، د اردو څیړنیز لابراتوار (ALR) د وړو بې پیلوټه ځمکنیو وسایطو لپاره د نیویګیشن، خنډ / ټکر مخنیوي، او د لنډ واټن هدف کشف / پیژندنې لپاره د LIDAR عکس اخیستونکي مطالعې لپاره د PIN فوتوډیټیکټرونو څخه کار اخیستی، چې د ټیټ لګښت مایکروویو امپلیفیر چپ سره یوځای شوی. د InGaAs PIN فوتوډیټیکټر سیګنال څخه تر شور تناسب کې د پام وړ ښه والی. په دې اساس، په 2012 کې، ALR دا liDAR انځورګر د روبوټ لپاره کارولی، د 50 متر څخه ډیر د کشف رینج او د 256 × 128 ریزولوشن سره.

د InGaAsد واورې د تودوخې عکس پیژندونکید لاسته راوړلو سره یو ډول فوتوډیټیکټر دی چې جوړښت یې په شکل (c) کې ښودل شوی. د الکترون سوري جوړه د دوه چنده کولو په سیمه کې د بریښنایی ساحې د عمل لاندې کافي انرژي ترلاسه کوي ، ترڅو د اتوم سره ټکر وکړي ، د بریښنایی سوري نوي جوړه رامینځته کړي ، د واورې توپان اغیز رامینځته کړي ، او په موادو کې غیر متوازن کیریر ضرب کړي. . په 2013 کې، جورج M MBE په InP سبسټریټ کې د جالیانو سره مطابقت لرونکي InGaAs او InAlAs الیاژ وده کولو لپاره کارولې، د الیاژ ترکیب کې بدلونونو، د اپیټاکسیل پرت ضخامت، او ماډل شوي کیریر انرژی ته ډوپینګ کارول ترڅو د الیکټرو شاک ionization اعظمي کړي پداسې حال کې چې د سوراخ ionization کم کړي. د مساوي محصول سیګنال لاسته راوړلو کې ، APD ټیټ شور او ټیټ تیاره جریان ښیې. په 2016 کې، Sun Jianfeng et al. د InGaAs avalanche photodetector پر بنسټ د 1570 nm لیزر فعال امیجنگ تجربوي پلیټ فارم سیټ جوړ کړی. د داخلي سرکټد APD عکس کشف کونکیبازونه ترلاسه کړي او مستقیم ډیجیټل سیګنالونه تولیدوي، ټول وسیله کمپیکٹ کوي. تجربې پایلې په FIG کې ښودل شوي. (d) او (e). شکل (d) د عکس العمل هدف فزیکي عکس دی، او شکل (e) د درې اړخیز واټن عکس دی. دا په واضح ډول لیدل کیدی شي چې د کړکۍ مساحت د C ساحې ساحه د A او b سره یو مشخص ژور واټن لري. پلیټ فارم د نبض پلنوالی له 10 ns څخه کم احساسوي ، د واحد نبض انرژي (1 ~ 3) mJ د تنظیم وړ ، د لینز ساحې زاویه 2° ترلاسه کوي ، د 1 kHz تکرار فریکونسۍ ، شاوخوا 60٪ د کشف کونکي محصول تناسب. د APD د داخلي عکس العمل لاسته راوړنې، ګړندي غبرګون، کمپیکٹ اندازې، پایښت او ټیټ لګښت څخه مننه، د APD فوتوډیکټورونه د PIN فوتوډیکټورونو په پرتله د کشف کچه لوړه اندازه کیدی شي، نو د اوسني اصلي جریان liDAR په عمده توګه د واورو عکس العملونو تسلط لري.

په ټوله کې، په کور دننه او بهر کې د InGaAs چمتو کولو ټیکنالوژۍ چټک پرمختګ سره، موږ کولی شو په مهارت سره د MBE، MOCVD، LPE او نورو ټیکنالوژیو څخه کار واخلو ترڅو په InP سبسټریټ کې د لوی ساحې لوړ کیفیت InGaAs epitaxial پرت چمتو کړو. InGaAs photodetectors ټیټ تیاره جریان او لوړ غبرګون ښیې ، ترټولو ټیټ تیاره جریان د 0.75 pA/μm² څخه ټیټ دی ، اعظمي غبرګون تر 0.57 A/W پورې دی ، او د ګړندي انتقالي غبرګون (ps آرډر) لري. د InGaAs photodetectors راتلونکی پرمختګ به په لاندې دوو اړخونو تمرکز وکړي: (1) د InGaAs epitaxial طبقه په مستقیم ډول په Si substrate کې کرل کیږي. په اوس وخت کې، په بازار کې ډیری مایکرو الیکترونیکي وسایل د Si پر بنسټ دي، او د InGaAs او Si پر بنسټ وروسته مدغم پرمختګ عمومي رجحان دی. د ستونزو حل کول لکه د جالونو بې توپیره او د تودوخې توسعې ضمیمه توپیر د InGaAs/Si مطالعې لپاره خورا مهم دی؛ (2) د 1550 nm طول موج ټیکنالوژي بالغه شوې، او پراخ شوی طول موج (2.0 ~ 2.5) μm د راتلونکي څیړنې لارښود دی. د In اجزاوو په زیاتوالي سره، د InP سبسټریټ او InGaAs epitaxial پرت تر منځ د جالیانو بې اتفاقي به د ډیر جدي بې ځایه کیدو او نیمګړتیاو لامل شي، نو دا اړینه ده چې د وسیلې پروسې پیرامیټونه اصلاح کړئ، د جال نیمګړتیاوې کمې کړئ، او د وسیلې تیاره جریان کم کړئ.


د پوسټ وخت: می-06-2024