انگاس فوٹوڈیکٹر کی ساخت

کی ساختIngaas Photodetector

1980 کی دہائی سے ، گھر اور بیرون ملک کے محققین نے انگاس فوٹوڈیٹریکٹرز کے ڈھانچے کا مطالعہ کیا ہے ، جو بنیادی طور پر تین اقسام میں تقسیم ہیں۔ وہ انگاس میٹل سیمیکمڈکٹر-میٹل فوٹوڈیکٹر (ایم ایس ایم-پی ڈی) ، انگاس پن فوٹوڈیکٹر (پن-پی ڈی) ، اور انگاس برفانی تودے والے فوٹو ڈیٹیکٹر (اے پی ڈی-پی ڈی) ہیں۔ مختلف ڈھانچے کے ساتھ من گھڑت عمل اور انگاس فوٹوڈیٹریکٹرز کی لاگت میں نمایاں اختلافات ہیں ، اور آلہ کی کارکردگی میں بھی بڑے فرق موجود ہیں۔

انگاس میٹل سیمیکمڈکٹر میٹلفوٹوڈیکٹر، اعداد و شمار (a) میں دکھایا گیا ہے ، اسکاٹکی جنکشن پر مبنی ایک خاص ڈھانچہ ہے۔ 1992 میں ، شی ایٹ ال۔ کم پریشر میٹل-نامیاتی وانپ فیز ایپیٹیکسی ٹکنالوجی (LP-MOVPE) ایپیٹیکسی پرتوں کو اگانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے اور انگاس ایم ایس ایم فوٹوڈیٹیکٹر تیار کیا جاتا ہے ، جس میں 1.3 μm کی طول موج پر 0.42 A/ W کی اعلی ردعمل ہوتا ہے اور 1996 میں 1.5 V. میں 5.6 PA/ μmM سے کم ہوتا ہے ، ZHANG ET al میں۔ استعمال شدہ گیس فیز مالیکیولر بیم ایپیٹیکسی (GSMBE) inalas-ingaas-inp epitaxy پرت کو بڑھانے کے لئے۔ انالاس پرت نے اعلی مزاحمتی خصوصیات کو ظاہر کیا ، اور نمو کے حالات کو ایکس رے پھیلاؤ کی پیمائش کے ذریعہ بہتر بنایا گیا ، تاکہ انگاس اور انالاس پرتوں کے مابین جعلی نقاب 1 1 × 10⁻< کی حد میں تھا۔ اس کے نتیجے میں 10 V پر 0.75 PA/μm² کے نیچے گہرا کرنٹ کے ساتھ آلہ کی کارکردگی کو بہتر بنایا جاتا ہے اور تیز رفتار عارضی ردعمل 16 PS تک 5 V پر ہوتا ہے۔ مجموعی طور پر ، ایم ایس ایم ڈھانچے کا فوٹو ڈیٹریکٹر کم تاریک موجودہ (PA آرڈر) کو ظاہر کرنے کے لئے آسان اور آسان ہے ، لیکن دھات کے الیکٹروڈ آلے کے موثر روشنی جذب کو کم کردیں گے ، لہذا ردعمل دوسرے ڈھانچے سے کم ہے۔

انگاس پن فوٹوڈیٹریکٹر پی قسم کے رابطے کی پرت اور این قسم کے رابطے کی پرت کے مابین ایک اندرونی پرت داخل کرتا ہے ، جیسا کہ اعداد و شمار (بی) میں دکھایا گیا ہے ، جو کم ہونے والے خطے کی چوڑائی کو بڑھاتا ہے ، اس طرح زیادہ الیکٹران ہول جوڑے کو پھیلاتے ہیں اور ایک بڑی فوٹوکورینٹ تشکیل دیتے ہیں ، لہذا اس میں عمدہ الیکٹران کنڈکشن کی کارکردگی ہے۔ 2007 میں ، A.Poloczek ET رحمہ اللہ تعالی۔ سطح کی کھردری کو بہتر بنانے اور ایس آئی اور انپ کے مابین جعلی نقاب پوش پر قابو پانے کے لئے کم درجہ حرارت والے بفر پرت کو اگانے کے لئے ایم بی ای کا استعمال کیا۔ ایم او سی وی ڈی کا استعمال INP سبسٹریٹ پر INGAAS پن کے ڈھانچے کو مربوط کرنے کے لئے کیا گیا تھا ، اور اس آلے کی ردعمل تقریبا 0.5 0.57A /W تھا۔ 2011 میں ، آرمی ریسرچ لیبارٹری (اے ایل آر) نے نیویگیشن ، رکاوٹ/تصادم سے بچنے ، اور چھوٹی رینج کے ہدف کا پتہ لگانے/چھوٹی چھوٹی بغیر چھری والی گراؤنڈ گاڑیوں کے لئے مختصر رینج کے ہدف کا پتہ لگانے/شناخت کے لئے ایک کم لاگت والے مائکروویو ایمپلیفائر چپ کے ساتھ مربوط ہونے کے لئے ایک لڈار امیجر کا مطالعہ کرنے کے لئے پن فوٹوڈیٹریکٹرز کا استعمال کیا۔ اس بنیاد پر ، 2012 میں ، اے ایل آر نے روبوٹ کے لئے اس لڈار امیجر کا استعمال کیا ، جس کا پتہ لگانے کی حد 50 میٹر سے زیادہ اور 256 × 128 کی قرارداد ہے۔

ingaasبرفانی تودے والا فوٹو ڈیٹیکٹرگین کے ساتھ ایک قسم کا فوٹو ڈیٹریکٹر ہے ، جس کی ساخت کو شکل (سی) میں دکھایا گیا ہے۔ الیکٹران ہول جوڑی دوگنا خطے کے اندر بجلی کے میدان کی کارروائی کے تحت کافی توانائی حاصل کرتی ہے ، تاکہ ایٹم سے ٹکراؤ ، نئے الیکٹران ہول جوڑے پیدا کریں ، برفانی تودے کا اثر بنائیں ، اور مواد میں غیر متوازن کیریئر کو ضرب دیں۔ 2013 میں ، جارج ایم نے ایم بی ای کا استعمال ایل آئی ایس کے مماثل انگاس اور انالس مرکب کو بڑھانے کے لئے ایک INP سبسٹریٹ پر کیا ، مصر کی ساخت ، ایپیٹاکسیل پرت کی موٹائی ، اور ماڈیولڈ کیریئر انرجی میں ڈوپنگ کا استعمال کرتے ہوئے الیکٹرو شاک آئنائزیشن کو زیادہ سے زیادہ کیا۔ مساوی آؤٹ پٹ سگنل گین میں ، اے پی ڈی کم شور اور کم تاریک موجودہ کو ظاہر کرتا ہے۔ 2016 میں ، سن Jianfeng et al. انگااس برفانی تودے والے فوٹو ڈیٹیکٹر پر مبنی 1570 این ایم لیزر ایکٹو امیجنگ تجرباتی پلیٹ فارم کا ایک سیٹ بنایا۔ کا اندرونی سرکٹاے پی ڈی فوٹوڈیٹرگونج اور براہ راست آؤٹ پٹ ڈیجیٹل سگنلز کو موصول ہوا ، جس سے پورے ڈیوائس کو کمپیکٹ ہوتا ہے۔ تجرباتی نتائج انجیر میں دکھائے گئے ہیں۔ (د) اور (ای)۔ چترا (د) امیجنگ ہدف کی جسمانی تصویر ہے ، اور اعداد و شمار (ای) ایک جہتی فاصلے کی شبیہہ ہے۔ یہ واضح طور پر دیکھا جاسکتا ہے کہ ایریا سی کے ونڈو ایریا میں علاقے A اور B کے ساتھ ایک خاص گہرائی کا فاصلہ ہے۔ پلیٹ فارم کو نبض کی چوڑائی 10 این ایس سے بھی کم ، سنگل پلس انرجی (1 ~ 3) ایم جے ایڈجسٹ ، 2 ° کے لینس فیلڈ زاویہ ، 1 کلو ہرٹز کی تکرار کی فریکوئنسی ، ڈیٹیکٹر ڈیوٹی تناسب تقریبا 60 ٪ ہے۔ اے پی ڈی کے داخلی فوٹوکورنٹ گین ، فاسٹ رسپانس ، کمپیکٹ سائز ، استحکام اور کم لاگت کی بدولت ، اے پی ڈی فوٹوڈیٹیکٹرز پن فوٹوڈیٹیکٹرز کے مقابلے میں پتہ لگانے کی شرح میں شدت کا ایک آرڈر ہوسکتا ہے ، لہذا موجودہ مرکزی دھارے میں لیدر بنیادی طور پر ایوولنچ فوٹوڈیٹیکٹرز کا غلبہ رکھتا ہے۔

مجموعی طور پر ، گھر اور بیرون ملک INGAAS کی تیاری کی ٹکنالوجی کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ ، ہم INP سبسٹریٹ پر بڑے علاقے کے اعلی معیار کے INGAAS Epitaxial پرت تیار کرنے کے لئے MBE ، MOCVD ، LPE اور دیگر ٹیکنالوجیز کو مہارت کے ساتھ استعمال کرسکتے ہیں۔ INGAAS فوٹوڈیکٹرز کم تاریک موجودہ اور اعلی ردعمل کی نمائش کرتے ہیں ، سب سے کم تاریک موجودہ 0.75 PA/μM² سے کم ہے ، زیادہ سے زیادہ ردعمل 0.57 A/W تک ہے ، اور اس میں تیز عارضی ردعمل (PS آرڈر) ہے۔ INGAAS فوٹوڈیٹریکٹرز کی مستقبل کی ترقی مندرجہ ذیل دو پہلوؤں پر توجہ مرکوز کرے گی: (1) انگاس ایپیٹیکسیل پرت براہ راست ایس آئی سبسٹریٹ پر اگائی جاتی ہے۔ فی الحال ، مارکیٹ میں زیادہ تر مائیکرو الیکٹرانک ڈیوائسز ایس آئی پر مبنی ہیں ، اور اس کے نتیجے میں INGAAS اور SI پر مبنی مربوط ترقی عام رجحان ہے۔ جالیوں سے مماثلت اور تھرمل توسیع کے گتانک فرق جیسے مسائل کو حل کرنا INGAAS/SI کے مطالعہ کے لئے بہت ضروری ہے۔ (2) 1550 ینیم طول موج کی ٹیکنالوجی پختہ ہوگئی ہے ، اور توسیعی طول موج (2.0 ~ 2.5) μm مستقبل کی تحقیقی سمت ہے۔ اجزاء میں اضافے کے ساتھ ، INP سبسٹریٹ اور INGAAS Epitaxial پرت کے مابین جعلی مماثلت زیادہ سنگین سندچیوتی اور نقائص کا باعث بنے گی ، لہذا یہ ضروری ہے کہ آلے کے عمل کے پیرامیٹرز کو بہتر بنائیں ، جعلی نقائص کو کم کریں ، اور آلہ کو تاریک کرنٹ کو کم کیا جائے۔