Princip i sadašnje stanje fotodetekata od lavine (APD fotodetektor) Dva dijela

Princip i sadašnje stanjeAvalanche fotodetektor (APD fotodeter) Dva dijela

2.2 APD struktura čipa
Razumna struktura čipa je osnovna garancija uređaja za visoki učinak. Strukturalni dizajn APD uglavnom razmatra RC vremensku konstantnu, rupe za hvatanje rupe na heterojnction, prijevoznika tranzita kroz propisuju regiju i tako dalje. Izrada njegove strukture sažet je u nastavku:

(1) osnovna struktura
Najjednostavnija APD struktura temelji se na PIN-u, regiji P i n regiona su u velikoj mjeri, a dvostruko regija N-tipa ili P-tipa unosi u susjednu P regionu ili n regiju za stvaranje sekundarnih elektrona i rupa, kako bi se ostvarilo pojačanje primarnog fotostana. Za materijale za INP, jer je koeficijent ionizacije utjecaja na rupu veći od koeficijenta utjecaja na elektron, regija dobitka N-tipa obično se postavlja u regiju P. U idealnoj situaciji ubrizgavaju se samo rupe u regiju dobitka, tako da se ova struktura naziva u ubrizgavanu rupu.

(2) Apsorpcija i dobitak se razlikuju
Zbog širokog pojasa za jaz između INP-a (INP je 1.35ev i Ingaas iznosi 0.75EV), INP se obično koristi kao materijal za zona dobitka i Ingaas kao materijal za apsorpciju.

(3) Konstrukcije apsorpcije, gradijent i dobitak (SAGM) se predlažu
Trenutno, većina komercijalnih APD uređaja koristi Inp / Ingaas Materijal, Ingaas kao apsorpcioni sloj, inp pod visokim električnim poljem (> 5x105V / cm) bez kvara, može se koristiti kao materijal za zona dobitka. Za ovaj materijal dizajn ovog APD-a je taj što se afalankad proces formira u N-Type Inp-u na sudaru rupa. S obzirom na veliku razliku u jaz između INP-a i Ingaasa, razlika energije u iznosu od oko 0,4EV u valentnoj opsegu ometa se u heterojplcijskom sloju prije nego što je brzina inp multiplikatora, a brzina je u velikoj mjeri, što rezultira dugom vremenom odziva i užam širinom ovog APD-a. Ovaj se problem može riješiti dodavanjem ingaasp tranzicijskog sloja između dva materijala.

(4) Apsorpcija, gradijent, punjenje i dobitak (SAGCM) se predlažu
Da bi se dodatno prilagodio distribuciji električnog polja od apsorpcionog sloja i sloja dobiti, sloj punjenja uvodi se u dizajn uređaja, što uvelike poboljšava brzinu i odzivnost uređaja.

(5) Rezonator Poboljšana (RCE) SAGCM struktura
U gornjem optimalnom dizajnu tradicionalnih detektora moramo se suočiti sa činjenicom da je debljina apsorpcionog sloja kontradiktorni faktor za brzinu uređaja i kvantnoj efikasnosti. Tanka debljina apsorpcijskog sloja može smanjiti tranzitno vrijeme prijevoznika, tako da se može dobiti velika propusnost. Međutim, istovremeno, kako bi se dobila viša kvantna efikasnost, sloj apsorpcije mora imati dovoljnu debljinu. Rješenje ovog problema može biti rezonantna struktura šupljine (RCE), odnosno distribuirani Bragg reflektor (DBR) dizajniran je na dnu i na vrhu uređaja. DBR ogledalo se sastoji od dvije vrste materijala sa niskim indeksom refrakcija i visokim indeksom refrakcija u strukturi, a dva naizmjenično raste, a debljina svakog sloja ispunjava svjetlost incidenta 1/4 u poluvodiču. Rezonatorska struktura detektora može ispuniti zahtjeve za brzinom, debljina apsorpcijskog sloja može se izraditi vrlo tankom, a kvantna efikasnost elektrona povećava se nakon nekoliko refleksija.

(6) Konstrukcija savezane valove puteve (WG-APD)
Drugo rješenje za rješavanje kontradikcije različitih efekata debljine apsorpcijskog sloja na brzinu uređaja i kvantnoj efikasnosti je uvođenje evidentne povezane valovne strukture. Ova struktura ulazi u svijetla sa strane, jer je apsorpcioni sloj vrlo dugačak, lako je dobiti visoku kvantnu efikasnost, a istovremeno se može primati apsorpcijski sloj vrlo tanki, smanjujući vrijeme prijevoza. Stoga ova struktura rješava različitu ovisnost propusnosti i efikasnosti na debljini apsorpcionog sloja, a očekuje se da će postići visoku stopu i visoku kvantnu efikasnost APD. Proces WG-APD-a je jednostavniji od onog RCE APD-a, koji eliminira komplicirani proces pripreme DBR ogledala. Stoga je izvedivije u praktičnom polju i pogodno za zajedničku optičku vezu ravnine.

3 Zaključak
Razvoj lavinefotodetektorRecenziraju se materijali i uređaji. Inonizijske stope elektrona i rupa materijala za INP su blizu onih Inalasa, što dovodi do dvostrukog procesa dvojice nosača, što vrijeme lavine čini da se vrijeme izgradnje duže i buka povećava. U usporedbi s čistim materijalima Inalas, Ingaas (P) / Inalas i u (AL) GAAS / INALAS kvantne dobro strukture imaju povećani omjer koeficijenata jonizacije sudara, tako da se performanse buke mogu jako promijeniti. U pogledu strukture, poboljšana struktura (RCE) saGCM strukture i rezonalna valovna struktura (WG-APD) razvijaju se kako bi se riješili kontradikcije različitih efekata apsorpcijskog sloja debljine na brzinu uređaja i kvantnoj efikasnosti. Zbog složenosti procesa, potrebno je dodatno istražiti punu praktičnu primjenu ove dvije strukture.