Sebopeho sa InGaAs Photodetector

Sebopeho saSesebelisoa sa ho lemoha foto sa InGaAs
Ho tloha ka bo-1980, bafuputsi ba ntse ba ithuta sebopeho sa li-photodetector tsa InGaAs, tse ka akaretsoang ka mefuta e meraro e meholo: tšepe ea semiconductor ea tšepe ea InGaAsli-photodetectors(MSM-PD), InGaAsLi-photodetector tsa PIN(PIN-PD), le InGaAsli-photodetector tsa avalanche(APD-PD). Ho na le dipharologanyo tse kgolo tshebetsong ya tlhahiso le ditjeo tsa di-photodetector tsa InGaAs tse nang le dibopeho tse fapaneng, mme ho boetse ho na le dipharologanyo tse kgolo tshebetsong ya sesebediswa.
Setšoantšo sa moralo sa sebopeho sa sesebelisoa sa ho lemoha litšoantšo sa tšepe sa semiconductor sa tšepe sa InGaAs se bontšitsoe setšoantšong, e leng sebopeho se ikhethileng se thehiloeng ho Schottky conjunction. Ka 1992, Shi le ba bang ba sebelisitse theknoloji ea low-pressure metal organic vapor phase epitaxy (LP-MOVPE) ho holisa likarolo tsa epitaxial le ho lokisa li-photodetector tsa InGaAs MSM. Sesebelisoa sena se na le karabelo e phahameng ea 0.42 A/W ka bolelele ba 1.3 μ m le motlakase o lefifi o ka tlase ho 5.6 pA/μ m² ho 1.5 V. Ka 1996, bafuputsi ba sebelisitse epitaxy ea mokelikeli oa mokelikeli oa mokhahlelo oa khase (GSMBE) ho holisa likarolo tsa InAlAs InGaAs InP epitaxial, tse bonts'itseng litšobotsi tse phahameng tsa resistivity. Maemo a kholo a ile a ntlafatsoa ka litekanyo tsa diffraction tsa X-ray, tse ileng tsa fella ka ho se lumellane ha lattice pakeng tsa likarolo tsa InGaAs le InAlAs ka har'a sebaka sa 1 × 10 ⁻ ³. Ka lebaka leo, tshebetso ya sesebediswa e ile ya ntlafatswa, ka motlakase o lefifi o ka tlase ho 0.75 pA/μ m² ho 10 V le karabelo e potlakileng ya nakwana ya 16 ps ho 5 V. Ka kakaretso, photodetector ya sebopeho sa MSM e na le sebopeho se bonolo le se bonolo ho se kopanya, se bontsha motlakase o lefifi o tlase (boemo ba pA), empa electrode ya tshepe e fokotsa sebaka se sebetsang sa ho monya lesedi sa sesebediswa, e leng se fellang ka karabelo e tlase ha e bapiswa le meaho e meng.

Sesebediswa sa ho lemoha di-PIN sa InGaAs se na le lera la kahare le kentsweng pakeng tsa lera la ho kopana la mofuta wa P le lera la ho kopana la mofuta wa N, jwalo ka ha ho bontshitswe setshwantshong, le eketsang bophara ba sebaka sa ho fokotseha, ka hona le hlahisa dipara tse ngata tsa di-electron le ho etsa photocurrent e kgolo, ka hona le bontsha ho tsamaisa motlakase hantle ha elektroniki. Ka 2007, bafuputsi ba sebedisitse MBE ho hodisa lera la buffer la mocheso o tlase, ho ntlafatsa ho kgopama ha bokahodimo le ho hlola ho se tshwane ha lattice pakeng tsa Si le InP. Ba kopantse dibopeho tsa InGaAs PIN hodima di-substrate tsa InP ba sebedisa MOCVD, mme karabelo ya sesebediswa e ne e ka ba 0.57 A/W. Ka 2011, bafuputsi ba sebedisitse disebediswa tsa ho lemoha di-PIN ho ntshetsa pele sesebediswa sa ho nahana sa LiDAR sa sebaka se sekgutshwane bakeng sa ho tsamaya, ho qoba ditshitiso/ho thulana, le ho lemoha/ho lemoha dipheo tsa dikoloi tse nyane tse se nang batho tse tsamayang fatshe. Sesebediswa sena se ne se kopantswe le chip ya amplifier ya microwave e theko e tlase, e ntlafatsang haholo karolelano ya letshwao-lerata la disebediswa tsa ho lemoha di-PIN tsa InGaAs. Motheong ona, ka 2012, bafuputsi ba ile ba sebelisa sesebelisoa sena sa ho nka litšoantšo sa LiDAR ho liroboto, tse nang le sebaka sa ho lemoha se fetang limithara tse 50 le qeto e eketsehileng ho fihla ho 256 × 128.
InGaAs avalanche photodetector ke mofuta oa photodetector e nang le gain, joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong sa sebopeho. Lipara tsa li-electron lesoba li fumana matla a lekaneng tlas'a ts'ebetso ea tšimo ea motlakase ka hare ho sebaka se habeli, 'me li thulana le liathomo ho hlahisa lipara tse ncha tsa li-electron lesoba, li etsa phello ea avalanche le ho imena habeli lijari tsa chaja tse sa lekanang thepa. Ka 2013, bafuputsi ba sebelisitse MBE ho holisa li-alloy tsa InGaAs le InAlAs tse tsamaellanang le lattice holim'a li-substrate tsa InP, ba fetola matla a carrier ka liphetoho tsa sebopeho sa alloy, botenya ba lera la epitaxial, le doping, ba eketsa electroshock ionization ha ba ntse ba fokotsa ionization ea likoti. Tlas'a gain e lekanang ea lets'oao la tlhahiso, APD e bontša lerata le tlase le motlakase o lefifi. Ka 2016, bafuputsi ba hahile sethala sa liteko sa laser active imaging sa 1570 nm se thehiloeng ho li-photodetector tsa avalanche tsa InGaAs. Potoloho ea ka hare eaSesebelisoa sa ho lemoha foto sa APDmelumo e amohetsoeng le ho ntša matšoao a dijithale ka ho toba, e leng se etsang hore sesebediswa sohle se be se tiileng. Liphetho tsa liteko li bontšitsoe ho Setšoantšo (d) le (e). Setšoantšo (d) ke foto ea 'mele ea sepheo sa ho nka litšoantšo, 'me Setšoantšo (e) ke setšoantšo sa sebaka sa mahlakore a mararo. Ho ka bonoa ka ho hlaka hore sebaka sa fensetere Sebakeng sa C se na le sebaka se itseng sa botebo ho tloha Libaka tsa A le B. Sethala sena se fihlella bophara ba pulse bo ka tlase ho 10 ns, matla a pulse a le mong a fetoloang (1-3) mJ, angle ea pono ea tšimo ea 2 ° bakeng sa lilense tse fetisang le tse amohelang, sekhahla sa ho pheta-pheta sa 1 kHz, le potoloho ea mosebetsi oa detector ea hoo e ka bang 60%. Ka lebaka la keketseho ea ka hare ea photocurrent, karabelo e potlakileng, boholo bo kopaneng, ho tšoarella, le litšenyehelo tse tlase tsa APD, li-photodetector tsa APD li ka fihlella sekhahla sa ho lemoha se phahameng ka tatellano e le 'ngoe ho feta li-photodetector tsa PIN. Ka hona, hajoale radar ea laser e tloaelehileng e sebelisa haholo-holo li-photodetector tsa avalanche.