Àwọn olùwádìí fọ́tò àti àwọn ìgbì ìpele pípẹ́

Photodetectorsàti àwọn ìgbì omi pípẹ́

Àpilẹ̀kọ yìí dojúkọ àwọn ohun èlò àti ìlànà iṣẹ́ àwọn photodetectors (pàápàá jùlọ ẹ̀rọ ìdáhùn tí ó dá lórí ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ band), àti àwọn pàrámítà pàtàkì àti àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ ìlò ti àwọn ohun èlò semiconductor onírúurú.
1. Ìlànà pàtàkì: Olùwòran fọ́tò ń ṣiṣẹ́ ní ìbámu pẹ̀lú ipa fọ́tòná. Àwọn fọ́tòná ìṣẹ̀lẹ̀ náà nílò láti gbé agbára tó (tóbi ju ìwọ̀n bandgap lọ. Àpẹẹrẹ ohun èlò náà) láti ru àwọn elekitironi sókè láti inú ìpele valence sí ìpele conduction, èyí tí ó ń ṣe àmì iná mànàmáná tí a lè rí. Agbára fọ́tòn jẹ́ ìwọ̀n ìpele òdìkejì sí ìpele ...
2. Awọn ohun elo semikondokito pataki ati awọn abuda wọn:
Silikoni (Si): iwọn ila opin ti o to 1.12 eV, gigun ila opin ti o to 1107 nm. O dara fun wiwa gigun kukuru bi 850 nm, ti a maa n lo fun isopọpọ okun optic oni-nọmba kukuru (bii awọn ile-iṣẹ data).
Gallium arsenide (GaAs): Fífẹ̀ bandgap ti 1.42 eV, ìgbì gígùn tí ó tó nǹkan bí 873 nm. Ó yẹ fún ìgbì gígùn 850 nm, a lè fi àwọn orísun ìmọ́lẹ̀ VCSEL ti ohun èlò kan náà pamọ́ sínú ìṣùpọ̀ kan ṣoṣo.
Indium gallium arsenide (InGaAs): A le ṣatunṣe iwọn bandgap laarin 0.36~1.42 eV, ati pe gigun gigun ti a ge ni o bo 873~3542 nm. O jẹ ohun elo wiwa akọkọ fun awọn ferese ibaraẹnisọrọ okun 1310 nm ati 1550 nm, ṣugbọn o nilo substrate InP ati pe o jẹ eka lati ṣepọ pẹlu awọn iyika ti o da lori silicon.
Germanium (Ge): pẹ̀lú ìwọ̀n bandgap tó tó 0.66 eV àti ìwọ̀n ìgbì gígùn tó tó 1879 nm. Ó lè bo 1550 nm sí 1625 nm (L-band) ó sì bá àwọn ohun èlò silicon mu, èyí tó mú kí ó jẹ́ ojútùú tó ṣeé ṣe fún fífún ìdáhùn sí àwọn ìdìpọ̀ gígùn.
Àdàpọ̀ silikoni germanium (bíi Si0.5Ge0.5): ìwọ̀n bandgap tó tó 0.96 eV, ìwọ̀n ìgbìn tó tó 1292 nm. Nípa lílo germanium nínú silikoni, a lè fa ìwọ̀n ìgbìn ìdáhùn sí àwọn ìgbìn tó gùn jù lórí ohun èlò silicon.
3. Ìbáṣepọ̀ àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ ohun èlò:
Ìwọ̀n ìpele 850 nm:Àwọn olùwádìí fọ́tò sílíkónìtàbí àwọn olùwádìí fọ́tò GaAs ni a lè lò.
Ìwọ̀n 1310/1550 nm:Àwọn olùwádìí fọ́tò InGaAsni a maa n lo ni pataki. Awọn photodetectors germanium mimọ tabi silicon germanium alloy tun le bo ibiti a ti le ri wọn ati pe wọn le ni awọn anfani to le wa ninu isopọpọ ti a da lori silicon.

Ni gbogbogbo, nipasẹ awọn imọran pataki ti imọran ẹgbẹ ati gigun gigun ti a ge, awọn abuda ohun elo ati ibiti o ti bo awọn ohun elo semikondokito oriṣiriṣi ninu awọn oluwo fọto ni a ti ṣe atunyẹwo ni ọna eto, ati ibatan ti o sunmọ laarin yiyan ohun elo, window gigun ibaraẹnisọrọ okun opitiki, ati idiyele ilana isọdọkan ni a ti tọka si.