Prensîb û rewşa heyî ya wêneya photodetektorê Avalanche (apd PhotoDetector) beşa du

Prensîb û rewşa heyî yaavdictorektor a avkanche (Apd Photodettor) Beşa du

2.2 Struktura Chip Apd
Struktura çipê ya maqûl garantiya bingehîn a amûrên performansa bilind e. Sêwirana strukturanî ya apd bi gelemperî wextê RC berdewam dike, hole girtina li heterojunction, carrier veguhestina bi navgîniya depelê û hwd. Pêşveçûna avahiya wê li jêr tê kurtekirin:

(1) Struktura bingehîn
Struktura APD ya herî hêsan li ser bingeha PIN-ê ye, herêma P PIN-ê bi giranî li herêma P-ya ya Pîreyê an Nîgarê ye da ku elektronên navîn û cotek hole ava bikin, da ku amplification amplification of the fotocurrent bingehîn. Ji bo materyalên series ên inp, ji ber ku koordînasyona ionization ya hole ji hevahengiya ionîzasyona elektronan mezintir e, qezenca doping ya N-Type bi gelemperî li herêma P tê danîn. Di rewşek îdeal de, tenê holan li herêma qezencê têne vexwendin, ji ber vê yekê ev struktur tê gotin avahiyek hole.

(2) Hişmendî û qezencê têne veqetandin
Ji ber taybetmendiyên gapê yên berfireh ên inp (INP) 1.35ev û Ingaas 0,75ev e), INP bi gelemperî wekî materyalê zeviyê qezencê û Ingaas wekî materyalê zeviyê qezencê tête bikar anîn.

(3) Strukturên xwerû, gradient û qezenc (sagm) bi rêzdarî têne pêşniyar kirin
Heya niha, pir amûrên apd ên bazirganî, Ingao wekî dirûşmeya absorption, INP-ê di bin zeviya elektrîkê ya bilind de (> 5x105v / cm) bikar tînin, dikarin wekî materyalê zeviyê qezencê bikar bînin. Ji bo vê materyalê, sêwirana vê apd ev e ku pêvajoya avdanê di nav pelên N-Type de ji hêla pevçûnên holan ve tê avakirin. Berê cûdahiya bandorê di navbera inp û Inpa de, di navbera 0,4ev de cûdahiya ku di navbêna gerdûnê ya inp de hatî çêkirin û bilez kêm dibe, di encama bersivdayina demdirêj û dirêj de ji vê apd-ê re pir kêm dibe. Ev pirsgirêk dikare bi lêzêdekirina pêvekek veguhastinê ya ingaasp di navbera her du materyalan de were çareser kirin.

(4) Strukturên xwerû, birûmet, birûmet, heş û qezenc (sagcm) bi rêzdarî têne pêşniyar kirin
Ji bo ku bêtir belavkirina zeviyê elektrîkê û pêlika qezencê were sererast kirin, dirûvê berdêlê di nav sêwirana cîhazê de tête diyar kirin, ku pir bi lez û berpirsiyariya cîhazê baştir dike.

(5) Struktura Sagcm ya Resonator (RCE) Sagcm zêdekirin
Di sêwirana çêtirîn a detektorên kevneşopî de, divê em bi vê rastiyê re rû bi rû bimînin ku pîvaza dirûvê zexîreyê ji bo bileziya amûrê û quantumê faktorek dijber e. Qedexeya nermî ya dirûvê berbiçav dikare dema veguhastinê ya gerîdokê kêm bike, ji ber vê yekê bandwidthek mezin dikare were bidestxistin. Lêbelê, di heman demê de, ji bo bidestxistina kargêriya quantum ya bilindtir, pêdivî ye ku dirûvê zirarê hebe. Areseriya vê pirsgirêkê dikare bibe strukturên resonant (RCE). Mîrê DBR ji du celeb materyalên bi navgîniya refraksiyonên kêm û di strukturê de pêk tê, û her du jî bi alternatîf re mezin dibin, û qelsiya her perdeyê di nîvê nîvrojê de derbas dibe. Struktura resonatorê detektor dikare hewcedariyên bilez bicîh bîne, ku qelsiya pêlika zirav dikare were çêkirin pir qelew be, û karbidestiya quantum ya elektronan piştî çend refleksan zêde dibe.

(6) Struktura Waveguide Edge-Coulpled (WG-APD)
Solutionareseriyek din a çareserkirina nakokiya cihêreng a bandorên cûrbecûr ên berbiçav ên li ser bileziya cîhazê û kargêriya quantum-ê ji bo danasîna struktura pêlavê ya birêkûpêk. Vê strukturê ji aliyekî ve tê de, ji ber ku pêlika zirav pir dirêj e, hêsan e ku meriv pêbaweriya bilindtir bistîne, û di heman demê de dikare dema veguhastinê ya gerîdokê kêm bike. Ji ber vê yekê, ev strukturan girêdana cûda ya bandwidth û karbidestiya li ser pîvaza dirûvê ya ziraviyê çareser dike, û tê payîn ku bigihîje rêjeya bilind û apd-a quantum. Pêvajoya WG-ApD ji ya RCE Saztir e, ku pêvajoya amadekariyên tevlihev ên mirîdê DBR hilweşîne. Ji ber vê yekê, ew di zeviya pratîkî de mestir e û ji bo girêdana optîkî ya balafirê ya hevpar e.

3. Encam
Pêşveçûna avdanêPhotodettorMateryal û amûrên têne nirxandin. Rêjeyên elektron û hilweşîna materyalên ionîzasyonê nêzîkî wan in, yên ku rê li ber pêvajoya dubare ya du nîşanên kargêrê, ku avahiya avdanê dihêle dema ku dirêjtir û dengê xwe zêde bû. Li gorî materyalên inalas ên paqij, Ingaas (P) / inalas / inalas / inalas / inalas. Di warê strukturan de, strukturên sagcm (RCE) SAGCM Struktura (WG-APD) têne pêşve xistin da ku hûn nakokiyên cûda yên bandorên cûrbecûr ên berbiçav ên li ser bilez û kargêriya cîhazê çareser bikin. Ji ber tevliheviya pêvajoyê, serlêdana tevahî ya pratîkî ya van her du strukturan hewce dike ku bêtir were lêkolîn kirin.