Theknoloji e ncha ea silicon photodetector e nyenyane

Theknoloji e ncha easilicon photodetector e tšesaane
Mehaho ea ho nka lifoto e sebelisoa ho matlafatsa ho monya ha leseli ka tšesaaneli-photodetectors tsa silicon
Sistimi ea lifoto e ntse e tsoela pele ka matla lits'ebetsong tse ngata tse hlahang, ho kenyeletsoa le puisano ea mahlo, liDAR sensing, le litšoantšo tsa bongaka. Leha ho le joalo, ho ananeloa ha li-photonics litharollong tsa nakong e tlang tsa boenjiniere ho itšetlehile ka litšenyehelo tsa tlhahisoli-photodetectors, eo le eona e itšetlehileng haholo ka mofuta oa semiconductor e sebelisetsoang morero oo.
Ka tloaelo, silicon (Si) esale e le semiconductor e fumanehang hohle indastering ea lisebelisoa tsa elektroniki, hoo liindasteri tse ngata li seng li holile ho potoloha thepa ena. Ka bomalimabe, Si e na le coefficient e fokolang ea ho monya leseli sebakeng se haufi sa infrared (NIR) ha se bapisoa le li-semiconductors tse ling tse kang gallium arsenide (GaAs). Ka lebaka la sena, li-GaAs le li-alloys tse amanang le tsona li ntse li atleha lits'ebetsong tsa photonic empa ha li tsamaellane le mekhoa e tloaelehileng ea complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) e sebelisoang ho hlahisa boholo ba lisebelisoa tsa elektronike. Sena se ile sa lebisa keketsehong e matla ea litšenyehelo tsa bona tsa tlhahiso.
Bafuputsi ba qapile mokhoa oa ho ntlafatsa haholo ho monya ha silicon e haufi le infrared, e ka lebisang phokotsong ea litšenyehelo tsa lisebelisoa tsa photonic tse sebetsang hantle, 'me sehlopha sa lipatlisiso sa UC Davis se bula leano le lecha la ho ntlafatsa haholo ho monya ha leseli lifiliming tse tšesaane tsa silicon. Lipampiring tsa bona tsa morao-rao ho Advanced Photonics Nexus, ba bonts'a lekhetlo la pele pontšo ea liteko ea silicon-based photodetector e nang le lisebelisoa tse nyenyane tse nkang khanya le nano-surface, e finyellang ntlafatso ea ts'ebetso e sa lebelloang e bapisoang le li-GaAs le li-semiconductors tse ling tsa sehlopha sa III-V. . Photodetector e na le poleiti ea silicon e teteaneng ea micron-cylindrical e behiloeng holim'a substrate e sireletsang, e nang le "menoana" ea tšepe e sarolohang ka mokhoa oa fereko ea menoana ho tloha tšepe e kopanang ka holimo ho poleiti. Habohlokoa, silicon ea lumpy e tletse likoti tse chitja tse hlophisitsoeng ka mokhoa oa nakoana o sebetsang e le libaka tsa ho hapa photon. Sebopeho se akaretsang sa sesebelisoa se etsa hore khanya e tloaelehileng ea ketsahalo e kobehe hoo e batlang e le 90 ° ha e otla ka holim'a metsi, e lumella hore e phatlalatse ka thōko ho sefofane sa Si. Mekhoa ena ea lateral ea ho hasana e eketsa bolelele ba leeto la leseli 'me ka katleho e liehisa lebelo, e leng se lebisang tšebelisanong e eketsehileng ea leseli le ho monya ho eketsehileng.
Bafuputsi ba boetse ba etsa lipapiso tsa optical le litlhahlobo tsa theory ho utloisisa hamolemo litlamorao tsa meaho ea ho ts'oara photon, mme ba etsa liteko tse 'maloa ho bapisa li-photodetectors le ntle le tsona. Ba fumane hore ho ts'oaroa ha photon ho lebisitse ntlafatsong e kholo ea ts'ebetso ea Broadband ea ho monya ka bongata ho NIR spectrum, ho lula ka holimo ho 68% ka tlhoro ea 86%. Ke habohlokoa ho hlokomela hore sehlopheng se haufi sa infrared, coefficient ea ho monya ea photon capture photodetector e phahame ka makhetlo a 'maloa ho feta ea silicon e tloaelehileng, e fetang gallium arsenide. Ntle le moo, leha moralo o reriloeng e le oa lipoleiti tsa silicon tse boima ba 1μm, lipapiso tsa lifilimi tsa silicon tsa 30 nm le 100 nm tse tsamaisanang le lisebelisoa tsa elektroniki tsa CMOS li bonts'a ts'ebetso e ts'oanang e ntlafalitsoeng.
Ka kakaretso, liphetho tsa thuto ena li bonts'a leano le ts'episang la ho ntlafatsa ts'ebetso ea li-photodetectors tse thehiloeng ho silicon lits'ebetsong tse hlahang tsa photonics. Ho monya ho hoholo ho ka fihlelleha esita le ka mekhahlelo ea silicon e tšesaane haholo, 'me capacitance ea potoloho ea parasitic e ka bolokoa e le tlase, e leng bohlokoa haholo lits'ebetsong tse lebelo le holimo. Ntle le moo, mokhoa o reriloeng o lumellana le lits'ebetso tsa sejoale-joale tsa tlhahiso ea CMOS mme ka hona o na le monyetla oa ho fetola tsela eo li-optoelectronics li kopantsoeng ka har'a lipotoloho tsa setso. Sena, le sona, se ka bula tsela bakeng sa ho tlola ho hoholo ha marang-rang a khomphutha a potlakileng le theknoloji ea litšoantšo.