Kakaretso: Sebopeho sa motheo le molao-motheo oa ts'ebetso ea sesebelisoa sa ho lemoha li-avalanche photodetector (Sesebelisoa sa ho lemoha foto sa APD) lia hlahisoa, ts'ebetso ea ho iphetola ha sebopeho sa sesebelisoa ea hlahlojoa, boemo ba hona joale ba lipatlisiso boa akaretsoa, 'me nts'etsopele ea nakong e tlang ea APD e ithutoa ka mokhoa o tsoelang pele.
1. Selelekela
Sesebelisoa sa ho lemoha difoto ke sesebediswa se fetolang matshwao a lesedi hore e be matshwao a motlakase.sesebelisoa sa ho lemoha foto sa semiconductor, mojari o hlahiswang ke photon o hlahiswang ke ketsahalo o kena potolohong ya kantle tlasa motlakase o sebediswang wa bias mme o etsa photocurrent e ka lekanngwang. Esita le karabelong e phahameng ka ho fetisisa, photodiode ya PIN e ka hlahisa para ya dipara tsa di-electron-lesoba feela, e leng sesebediswa se se nang phaello ya kahare. Bakeng sa karabelo e kgolo, photodiode ya avalanche (APD) e ka sebediswa. Tshusumetso ya ho hodisa ya APD hodima photocurrent e itshetlehile hodima phello ya ho thulana ha ionization. Tlas'a maemo a itseng, dielektrone tse potlakileng le masoba di ka fumana matla a lekaneng ho thulana le lattice ho hlahisa para e ntjha ya dipara tsa di-electron-lesoba. Tshebetso ena ke karabelo ya ketane, e le hore para ya dipara tsa di-electron-lesoba tse hlahiswang ke ho monngwa ha lesedi di ka hlahisa palo e kgolo ya dipara tsa di-electron-lesoba mme tsa theha photocurrent e kgolo ya bobedi. Ka hona, APD e na le karabelo e phahameng le phaello ya kahare, e ntlafatsang karolelano ya letshwao-ho-lerata ya sesebediswa. APD e tla sebediswa haholo-holo ditsamaisong tsa puisano tsa faeba ya optical tse hole kapa tse nyane tse nang le meedi e meng matleng a optical a amohetsweng. Hona jwale, ditsebi tse ngata tsa disebediswa tsa optical di na le tshepo e kgolo ka menyetla ya APD, mme di dumela hore dipatlisiso tsa APD di a hlokahala ho ntlafatsa tlhodisano ya matjhaba ya masimo a amanang.
2. Nts'etsopele ea tekheniki easesebelisoa sa ho lemoha foto sa avalanche(Sesebelisoa sa ho lemoha foto sa APD)
2.1 Lisebelisoa
(1)Sesebelisoa sa ho lemoha foto
Theknoloji ea lintho tse bonahalang ke theknoloji e hōlileng tsebong e sebelisoang haholo lefapheng la li-microelectronics, empa ha e loketse ho lokisoa ha lisebelisoa tse ka har'a bolelele ba maqhubu a 1.31mm le 1.55mm tse amoheloang ka kakaretso lefapheng la puisano ea optical.
(2)Ge
Leha karabelo ea spectral ea Ge APD e loketse litlhoko tsa tahlehelo e tlase le ho hasana ho tlase phetisong ea faeba ea optical, ho na le mathata a maholo ts'ebetsong ea ho lokisa. Ho phaella moo, karolelano ea sekhahla sa ionization ea lielektrone le masoba ea Ge e haufi le () 1, kahoo ho thata ho lokisa lisebelisoa tsa APD tse sebetsang hantle.
(3)Ka hare ho 0.53Ga0.47As/Ka hare ho P
Ke mokhoa o atlehang oa ho khetha In0.53Ga0.47Joalo ka lera la ho monya leseli la APD le InP joalo ka lera la ho atisa. Tlhōrō ea ho monya ea thepa ea In0.53Ga0.47As ke 1.65mm, bolelele ba 1.31mm, 1.55mm ke coefficient e phahameng ea ho monya ea 104cm-1, e leng thepa e ratoang bakeng sa lera la ho monya la sesebelisoa sa ho lemoha leseli hajoale.
(4)Sesebelisoa sa ho lemoha foto sa InGaAs/Ka haresesebelisoa sa ho lemoha foto
Ka ho kgetha InGaAsP e le lera le monyang lesedi le InP e le lera le atisang ho sebediswa, APD e nang le bolelele ba karabelo ba 1-1.4mm, bokgoni bo phahameng ba quantum, motlakase o lefifi o tlase le keketseho e phahameng ya avalanche di ka lokiswa. Ka ho kgetha dikarolo tse fapaneng tsa alloy, tshebetso e ntle ka ho fetisisa bakeng sa bolelele ba maqhubu a itseng e fihlellwa.
(5)InGaAs/InAlAs
Thepa ea In0.52Al0.48As e na le lekhalo la lebanta (1.47eV) 'me ha e monye ho bophahamo ba bolelele ba 1.55mm. Ho na le bopaki ba hore lera le lesesaane la In0.52Al0.48As epitaxial le ka fumana litšobotsi tse betere tsa ho fumana ho feta InP joalo ka lera la multiplicator tlas'a boemo ba ente e hloekileng ea elektrone.
(6)InGaAs/InGaAs (P) /InAlAs le InGaAs/In (Al) GaAs/InAlAs
Sekhahla sa tshusumetso ya ionization ya thepa ke ntlha ya bohlokwa e amang tshebetso ya APD. Diphetho di bontsha hore sekgahla sa ionization ya ho thulana ha lera la multiplier se ka ntlafatswa ka ho hlahisa dibopeho tsa InGaAs (P) /InAlAs le In (Al) GaAs/InAlAs superlattice. Ka ho sebedisa sebopeho sa superlattice, boenjiniere ba lebanta bo ka laola ka boqhetseke ho se tswelle pele ha lebanta la lebanta le sa lekanang pakeng tsa lebanta la conduction le boleng ba lebanta la valence, mme ba netefatse hore ho se tswelle pele ha lebanta la conduction ho hoholo haholo ho feta ho se tswelle pele ha lebanta la valence (ΔEc>>ΔEv). Ha ho bapiswa le thepa e ngata ya InGaAs, sekgahla sa ionization ya dielektrone sa InGaAs/InAlAs quantum well (a) se eketseha haholo, mme dielektrone le masoba di fumana matla a eketsehileng. Ka lebaka la ΔEc>>ΔEv, ho ka lebellwa hore matla a fumanwang ke dielektrone a eketsa sekgahla sa ionization ya dielektrone haholo ho feta monehelo wa matla a masoba ho sekgahla sa ionization ya masoba (b). Karolelano (k) ya sekgahla sa ionization ya dielektrone ho sekgahla sa ionization ya masoba e a eketseha. Ka hona, sehlahisoa se phahameng sa gain-bandwidth (GBW) le ts'ebetso e tlase ea lerata li ka fumanoa ka ho sebelisa meaho ea superlattice. Leha ho le joalo, sebopeho sena sa seliba sa quantum sa InGaAs/InAlAs APD, se ka eketsang boleng ba k, se thata ho se sebelisa ho li-optical receiver. Lebaka ke hobane ntlha ea multiplier e amang karabelo e phahameng ka ho fetisisa e lekanyelitsoe ke leqhubu le lefifi, eseng leqhubu le atisang. Sebopehong sena, leqhubu le lefifi le bakoa haholo ke phello ea tunneling ea lera la seliba la InGaAs le nang le lekhalo le lesesaane la lebanta, kahoo ho kenyelletsoa ha motsoako oa quaternary oa lekhalo le pharaletseng la lebanta, joalo ka InGaAsP kapa InAlGaAs, ho e-na le InGaAs e le lera la seliba la sebopeho sa seliba sa quantum ho ka thibela leqhubu le lefifi.
Nako ea poso: Pulungoana-13-2023