جي جوڙجڪInGaAs فوٽوڊيڪٽر
1980 جي ڏهاڪي کان وٺي، محقق InGaAs فوٽوڊيڪٽرز جي بناوت جو مطالعو ڪري رهيا آهن، جنهن کي ٽن مکيه قسمن ۾ اختصار ڪري سگهجي ٿو: InGaAs ڌاتو سيمي ڪنڊڪٽر ڌاتوڦوٽو ڊيڪٽر(MSM-PD)، InGaAsپن فوٽوڊيڪٽرز(PIN-PD)، ۽ InGaAsبرفاني تودو ڦوٽوڊيڪٽر(APD-PD). مختلف بناوتن سان InGaAs فوٽوڊيڪٽرز جي پيداوار جي عمل ۽ قيمت ۾ اهم فرق آهن، ۽ ڊوائيس جي ڪارڪردگي ۾ پڻ اهم فرق آهن.
InGaAs ڌاتو سيمي ڪنڊڪٽر ڌاتو فوٽوڊيڪٽر جي جوڙجڪ جو اسڪيميٽڪ ڊاگرام شڪل ۾ ڏيکاريو ويو آهي، جيڪو Schottky جنڪشن تي ٻڌل هڪ خاص جوڙجڪ آهي. 1992 ۾، شي ۽ ٻين ايپيٽڪسيل پرتن کي وڌائڻ ۽ InGaAs MSM فوٽوڊيڪٽر تيار ڪرڻ لاءِ گهٽ دٻاءُ واري ڌاتو نامياتي وانپ فيز ايپيٽڪسي (LP-MOVPE) ٽيڪنالاجي استعمال ڪئي. ڊوائيس ۾ 1.3 μm جي طول موج تي 0.42 A/W جي اعلي ذميواري ۽ 1.5 V تي 5.6 pA/μm ² کان گهٽ هڪ ڪارو وهڪرو آهي. 1996 ۾، محققن InAlAs InGaAs InP ايپيٽڪسيل پرتن کي وڌائڻ لاءِ گئس-فيز ماليڪيولر بيم ايپيٽڪسي (GSMBE) استعمال ڪيو، جنهن ۾ اعليٰ مزاحمتي خاصيتون ڏيکاريون ويون. واڌ جي حالتن کي ايڪس ري ڊفرڪشن ماپن ذريعي بهتر بڻايو ويو، جنهن جي نتيجي ۾ 1 × 10 ⁻ ³ جي حد اندر InGaAs ۽ InAlAs پرتن جي وچ ۾ هڪ جالي جي بي ترتيبي پيدا ٿي. نتيجي طور، ڊوائيس جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻايو ويو، 10 V تي 0.75 pA/μm ² کان گهٽ ڊارڪ ڪرنٽ ۽ 5 V تي 16 ps جو تيز عارضي جواب. مجموعي طور تي، MSM اسٽرڪچر فوٽوڊيڪٽر وٽ هڪ سادو ۽ آسان ضم ڪرڻ وارو structure آهي، جيڪو گهٽ ڊارڪ ڪرنٽ (pA ليول) ڏيکاري ٿو، پر ڌاتو اليڪٽروڊ ڊوائيس جي اثرائتي روشني جذب ڪرڻ واري علائقي کي گھٽائي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ ٻين اسٽرڪچرن جي مقابلي ۾ گهٽ جوابداري آهي.
InGaAs PIN فوٽوڊيڪٽر ۾ هڪ اندروني پرت آهي جيڪا P-قسم جي رابطي واري پرت ۽ N-قسم جي رابطي واري پرت جي وچ ۾ داخل ڪئي وئي آهي، جيئن شڪل ۾ ڏيکاريل آهي، جيڪا گهٽتائي واري علائقي جي ويڪر کي وڌائي ٿي، ان ڪري وڌيڪ اليڪٽران سوراخ جوڙو شعاع ڪري ٿي ۽ هڪ وڏو فوٽوڪرنٽ ٺاهي ٿي، اهڙي طرح بهترين اليڪٽرانڪ چالکائي ڏيکاري ٿي. 2007 ۾، محققن MBE استعمال ڪيو گهٽ درجه حرارت واري بفر پرتن کي وڌائڻ لاءِ، مٿاڇري جي خرابي کي بهتر بڻائڻ ۽ Si ۽ InP جي وچ ۾ لٽيس جي بي ترتيبي کي ختم ڪرڻ لاءِ. انهن MOCVD استعمال ڪندي InP سبسٽريٽس تي InGaAs PIN structures کي ضم ڪيو، ۽ ڊوائيس جي ذميواري تقريبن 0.57 A/W هئي. 2011 ۾، محققن PIN فوٽوڊيڪٽر استعمال ڪيا ته جيئن نيويگيشن، رڪاوٽ/ٽڪر کان بچڻ، ۽ ننڍڙن غير انسان زميني گاڏين جي ٽارگيٽ ڳولڻ/سڃاڻپ لاءِ هڪ مختصر رينج LiDAR اميجنگ ڊيوائس تيار ڪري سگهجي. ڊوائيس کي گهٽ قيمت واري مائڪرو ويڪرو ايمپليفائر چپ سان ضم ڪيو ويو، جنهن سان InGaAs PIN فوٽوڊيڪٽرز جي سگنل-کان-شور تناسب کي خاص طور تي بهتر بڻايو ويو. انهيءَ بنياد تي، 2012 ۾، محققن هن LiDAR اميجنگ ڊيوائس کي روبوٽس تي لاڳو ڪيو، جنهن جي ڳولا جي حد 50 ميٽر کان وڌيڪ هئي ۽ هڪ ريزوليوشن 256 × 128 تائين وڌي وئي.
InGaAs avalanche photodetector هڪ قسم جو فوٽوڊيڪٽر آهي جنهن ۾ گين آهي، جيئن structure diagram ۾ ڏيکاريل آهي. اليڪٽران هول جوڙو ڊبلنگ ريجن اندر برقي ميدان جي عمل هيٺ ڪافي توانائي حاصل ڪن ٿا، ۽ ايٽم سان ٽڪرائجي نوان اليڪٽران هول جوڙا پيدا ڪن ٿا، جيڪو avalanche اثر ٺاهي ٿو ۽ مواد ۾ غير متوازن چارج ڪيريئر کي ٻيڻو ڪري ٿو. 2013 ۾، محققن MBE استعمال ڪيو ته جيئن InP سبسٽريٽس تي لٽيس سان ملندڙ InGaAs ۽ InAlAs الائيز کي وڌايو وڃي، الائي جي جوڙجڪ ۾ تبديلين، ايپيٽيڪسيل پرت جي ٿولهه، ۽ ڊوپنگ ذريعي ڪيريئر توانائي کي ماڊل ڪيو وڃي، الائي جي جوڙجڪ ۾ تبديلين ذريعي اليڪٽرو شاڪ آئنائيزيشن کي وڌ کان وڌ ڪيو وڃي جڏهن ته سوراخ آئنائيزيشن کي گهٽ ڪيو وڃي. برابر آئوٽ پُٽ سگنل گين جي تحت، APD گهٽ شور ۽ گهٽ ڊارڪ ڪرنٽ ڏيکاري ٿو. 2016 ۾، محققن InGaAs avalanche photodetectors تي ٻڌل هڪ 1570 nm ليزر ايڪٽو اميجنگ تجرباتي پليٽ فارم ٺاهيو. اندروني سرڪٽاي پي ڊي فوٽوڊيڪٽرگونج ملي ٿي ۽ سڌو سنئون ڊجيٽل سگنل ڪڍي ٿي، جنهن سان پوري ڊوائيس ڪمپيڪٽ ٿي وڃي ٿي. تجرباتي نتيجا شڪلن (d) ۽ (e) ۾ ڏيکاريا ويا آهن. شڪل (d) تصويري ٽارگيٽ جي هڪ جسماني تصوير آهي، ۽ شڪل (e) هڪ ٽي-dimensional فاصلي واري تصوير آهي. اهو واضح طور تي ڏسي سگهجي ٿو ته زون سي ۾ ونڊو ايريا زون A ۽ B کان هڪ خاص کوٽائي جي فاصلي تي آهي. هي پليٽ فارم 10 ns کان گهٽ جي نبض جي ويڪر، ترتيب ڏيڻ وارو سنگل نبض توانائي (1-3) mJ، منتقلي ۽ وصول ڪندڙ لينس لاءِ 2 ° جو فيلڊ آف ويو اينگل، 1 kHz جي ورجائي جي شرح، ۽ تقريبن 60٪ جو ڊيڪٽر ڊيوٽي چڪر حاصل ڪري ٿو. اندروني فوٽو ڪرنٽ حاصل ڪرڻ، تيز جواب، ڪمپيڪٽ سائيز، استحڪام، ۽ APD جي گهٽ قيمت جي مهرباني، APD فوٽو ڊيٽيڪٽر هڪ ڳولڻ جي شرح حاصل ڪري سگهن ٿا جيڪا PIN فوٽو ڊيٽيڪٽرن کان هڪ ترتيب وڌيڪ آهي. تنهن ڪري، في الحال مين اسٽريم ليزر ريڊار بنيادي طور تي برفاني ڦوٽو ڊيٽيڪٽر استعمال ڪري ٿو.
پوسٽ جو وقت: فيبروري-11-2026