د پتلي فلم لیتیم نیوبیټ (LN) فوتوډیټیکټر

د پتلي فلم لیتیم نیوبیټ (LN) فوتوډیټیکټر

لیتیم نایوبیټ (LN) یو ځانګړی کرسټال جوړښت او بډایه فزیکي اغیزې لري، لکه غیر خطي اغیزې، الکترو آپټیک اغیزې، پیرو الیکټریک اغیزې، او پیزو الیکټریک اغیزې. په ورته وخت کې، دا د پراخه بانډ آپټیکل شفافیت کړکۍ او اوږدمهاله ثبات ګټې لري. دا ځانګړتیاوې LN د مدغم فوټونیکونو نوي نسل لپاره یو مهم پلیټ فارم جوړوي. په آپټیکل وسیلو او آپټو الیکترونیکي سیسټمونو کې، د LN ځانګړتیاوې کولی شي بډایه دندې او فعالیت چمتو کړي، د آپټیکل اړیکو، آپټیکل کمپیوټري، او آپټیکل سینسنګ ساحو پراختیا ته وده ورکوي. په هرصورت، د لیتیم نایوبیټ د ضعیف جذب او موصلیت ملکیتونو له امله، د لیتیم نایوبیټ مدغم غوښتنلیک لاهم د ستونزمن کشف ستونزې سره مخ دی. په وروستیو کلونو کې، پدې برخه کې راپورونه په عمده توګه د ویو ګایډ مدغم فوټو ډیټیکټرونه او هیټرو جنکشن فوټو ډیټیکټرونه شامل دي.
د لیتیم نایوبیټ پر بنسټ د ویو ګایډ مدغم فوټو ډیټیکټر معمولا د آپټیکل کمیونیکیشن C-band (1525-1565nm) باندې متمرکز وي. د فعالیت له مخې، LN په عمده توګه د لارښود څپو رول لوبوي، پداسې حال کې چې د آپټو الیکترونیک کشف فعالیت په عمده توګه د سیمیکمډکټرونو لکه سیلیکون، III-V ګروپ تنګ بینډ ګیپ سیمیکمډکټرونو، او دوه اړخیزو موادو باندې تکیه کوي. په داسې جوړښت کې، رڼا د لیتیم نایوبیټ آپټیکل ویو ګایډونو له لارې د ټیټ زیان سره لیږدول کیږي، او بیا د فوتو الیکټریک اغیزو (لکه فوتو کنډکټیوټي یا فوتوولټیک اغیزو) پراساس د نورو سیمیکمډکټر موادو لخوا جذب کیږي ترڅو د کیریر غلظت زیات کړي او د محصول لپاره یې بریښنایی سیګنالونو ته واړوي. ګټې یې لوړ عملیاتي بینډ ویت (~GHz)، ټیټ عملیاتي ولتاژ، کوچنی اندازه، او د فوټونیک چپ ادغام سره مطابقت دي. په هرصورت، د لیتیم نایوبیټ او سیمیکمډکټر موادو د ځایي جلا کیدو له امله، که څه هم دوی هر یو خپل فعالیتونه ترسره کوي، LN یوازې د لارښود څپو رول لوبوي او نور غوره بهرني ملکیتونه په ښه توګه نه دي کارول شوي. سیمیکمډکټر مواد یوازې د فوتو الیکټریک بدلون کې رول لوبوي او د یو بل سره د تکمیلي یوځای کولو نشتوالی لري، چې پایله یې نسبتا محدود عملیاتي بینډ دی. د ځانګړو تطبیق په شرایطو کې، د رڼا سرچینې څخه د لیتیم نایوبیټ آپټیکل ویو ګایډ سره د رڼا یوځای کول د پام وړ زیانونو او سختو پروسې اړتیاو پایله لري. برسېره پردې، د رڼا اصلي نظري ځواک چې د کوپلینګ سیمې کې د سیمیکمډکټر وسیلې چینل ته شعاع کیږي کیلیبریټ کول ستونزمن دي، کوم چې د هغې د کشف فعالیت محدودوي.
دودیزعکس کشف کونکيد عکس اخیستنې غوښتنلیکونو لپاره کارول کیږي معمولا د سیمیکمډکټر موادو پراساس وي. له همدې امله، د لیتیم نایوبیټ لپاره، د هغې د ټیټ رڼا جذب کچه او د انسول کولو ملکیتونه دا بې له شکه د فوتوډیټیکټر څیړونکو لخوا نه خوښیږي، او حتی په ساحه کې یو ستونزمن ټکی دی. په هرصورت، په وروستیو کلونو کې د هیټروجنکشن ټیکنالوژۍ پراختیا د لیتیم نایوبیټ پر بنسټ د فوتوډیټیکټرونو څیړنې ته امید راوړی دی. نور مواد چې قوي رڼا جذب یا غوره چالکتیا لري کولی شي د لیتیم نایوبیټ سره په متفاوت ډول مدغم شي ترڅو د هغې نیمګړتیاوې پوره کړي. په ورته وخت کې، د لیتیم نایوبیټ د خپل جوړښتي انیسوټروپي له امله د ناڅاپي قطبي کیدو هڅول شوي پیروالیکټریک ځانګړتیاوې د رڼا شعاع لاندې تودوخې ته د بدلولو سره کنټرول کیدی شي، په دې توګه د آپټو الیکترونیک کشف لپاره پیروالیکټریک ځانګړتیاوې بدلوي. دا حرارتي اغیزه د پراخه بانډ او ځان چلولو ګټې لري، او د نورو موادو سره ښه بشپړ او یوځای کیدی شي. د تودوخې او فوتو الیکټریک اغیزو همغږي کارول د لیتیم نایوبیټ پر بنسټ د فوتوډیټیکټرونو لپاره یو نوی دور پرانیستی، وسایلو ته اجازه ورکوي چې د دواړو اغیزو ګټې سره یوځای کړي. او د نیمګړتیاوو د جبرانولو او د ګټو بشپړونکي ادغام ترلاسه کولو لپاره، دا په وروستیو کلونو کې د څیړنې ګرم ځای دی. برسېره پردې، د ایون امپلانټیشن، بانډ انجینرۍ، او نیمګړتیا انجینرۍ کارول هم د لیتیم نیوبیټ کشف کولو ستونزې حل کولو لپاره یو ښه انتخاب دی. په هرصورت، د لیتیم نیوبیټ د پروسس کولو لوړې ستونزې له امله، دا ساحه لاهم د لویو ننګونو سره مخ ده لکه ټیټ ادغام، د صف امیجنگ وسایل او سیسټمونه، او ناکافي فعالیت، کوم چې د څیړنې عالي ارزښت او ځای لري.

شکل ۱، د LN بانډ ګیپ دننه د عیب انرژۍ حالتونو څخه د الکترون ډونر مرکزونو په توګه کار اخیستل، د لید وړ رڼا هڅونې لاندې د لیږد بانډ کې وړیا چارج کیریرونه تولید کیږي. د پخوانیو پیرو الیکټریک LN فوټوډیټیکټرونو په پرتله، کوم چې معمولا د 100Hz شاوخوا غبرګون سرعت پورې محدود وو، داد LN فوتوډیټیکټرد غبرګون سرعت یې تر ۱۰kHz پورې چټک دی. په عین حال کې، په دې کار کې، دا ښودل شوې چې د مګنیزیم ایون ډوپ شوی LN کولی شي د ۱۰kHz پورې غبرګون سره د بهرني رڼا تعدیل ترلاسه کړي. دا کار د لوړ فعالیت په اړه څیړنې ته وده ورکوي اود لوړ سرعت LN فوتوډیټیکټرونهد بشپړ فعال واحد چپ مدغم LN فوټونیک چپس په جوړولو کې.
په لنډه توګه، د څیړنې ساحهد پتلي فلم لیتیم نیوبیټ فوتوډیټیکټرونهمهم علمي اهمیت او د عملي غوښتنلیک لوی ظرفیت لري. په راتلونکي کې، د ټیکنالوژۍ پراختیا او د څیړنې ژوروالي سره، د پتلي فلم لیتیم نیوبیټ (LN) فوټوډیټیکټرونه به د لوړ ادغام په لور وده وکړي. د لوړ فعالیت، ګړندي غبرګون، او په ټولو اړخونو کې د پراخه بانډ پتلي فلم لیتیم نیوبیټ فوټوډیټیکټرونو ترلاسه کولو لپاره د مختلف ادغام میتودونو سره یوځای کول به یو حقیقت شي، کوم چې به د چپ ادغام او هوښیار سینسنګ ساحو پراختیا ته ډیره وده ورکړي، او د فوتونیک غوښتنلیکونو نوي نسل لپاره ډیر امکانات چمتو کړي.