হিমসাগর ফটোডেক্টর (এপিডি ফটোডেটর) ​​এর নীতি ও বর্তমান পরিস্থিতি পার্ট ওয়ান

বিমূর্ততা: হিমসাগর ফটোডেক্টর এর প্রাথমিক কাঠামো এবং কার্যনির্বাহী নীতি (এপিডি ফটোডেটর) চালু করা হয়েছে, ডিভাইস কাঠামোর বিবর্তন প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ করা হয়েছে, বর্তমান গবেষণার স্থিতি সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে, এবং এপিডির ভবিষ্যতের বিকাশ সম্ভাব্যভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে।

1। ভূমিকা
একটি ফটোডেটর এমন একটি ডিভাইস যা হালকা সংকেতগুলিকে বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিতে রূপান্তর করে। একটিসেমিকন্ডাক্টর ফটোডেক্টর, ফোটন ফোটন দ্বারা উত্তেজিত ফটো-উত্পাদিত ক্যারিয়ার প্রয়োগ করা পক্ষপাত ভোল্টেজের অধীনে বাহ্যিক সার্কিটটিতে প্রবেশ করে এবং একটি পরিমাপযোগ্য ফটোোক্রন্ট গঠন করে। এমনকি সর্বোচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতায়, একটি পিন ফটোডিয়োড কেবলমাত্র সর্বাধিক এক জোড়া ইলেক্ট্রন-হোল জোড়া তৈরি করতে পারে, যা অভ্যন্তরীণ লাভ ছাড়াই একটি ডিভাইস। বৃহত্তর প্রতিক্রিয়াশীলতার জন্য, একটি তুষারপাত ফটোডিয়োড (এপিডি) ব্যবহার করা যেতে পারে। ফটোক্রেন্টে এপিডির প্রশস্তকরণ প্রভাবটি আয়নাইজেশন সংঘর্ষের প্রভাবের উপর ভিত্তি করে। কিছু শর্তে, ত্বরান্বিত ইলেক্ট্রন এবং গর্তগুলি একটি নতুন জোড়া ইলেক্ট্রন-হোল জোড়া উত্পাদন করতে জালির সাথে সংঘর্ষের জন্য পর্যাপ্ত শক্তি অর্জন করতে পারে। এই প্রক্রিয়াটি একটি চেইন প্রতিক্রিয়া, যাতে হালকা শোষণ দ্বারা উত্পাদিত ইলেক্ট্রন-গর্তের জোড়াগুলির জুটি বিপুল সংখ্যক ইলেক্ট্রন-গর্ত জোড়া তৈরি করতে পারে এবং একটি বৃহত মাধ্যমিক ফটোক্রন্ট গঠন করতে পারে। অতএব, এপিডির উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতা এবং অভ্যন্তরীণ লাভ রয়েছে, যা ডিভাইসের সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাতকে উন্নত করে। এপিডি মূলত প্রাপ্ত অপটিক্যাল পাওয়ারের অন্যান্য সীমাবদ্ধতার সাথে দীর্ঘ-দূরত্ব বা ছোট অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হবে। বর্তমানে, অনেক অপটিক্যাল ডিভাইস বিশেষজ্ঞরা এপিডির সম্ভাবনা সম্পর্কে খুব আশাবাদী এবং বিশ্বাস করেন যে সম্পর্কিত ক্ষেত্রগুলির আন্তর্জাতিক প্রতিযোগিতা বাড়ানোর জন্য এপিডির গবেষণা প্রয়োজনীয়।

2। প্রযুক্তিগত উন্নয়নতুষারপাতের ফটোডেটর(এপিডি ফটোডেটর)

2.1 উপকরণ
(1)এসআই ফটোডেটর
এসআই মেটেরিয়াল টেকনোলজি একটি পরিপক্ক প্রযুক্তি যা মাইক্রো ইলেক্ট্রনিক্সের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় তবে এটি 1.31 মিমি এবং 1.55 মিমি এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমাগুলিতে ডিভাইসগুলি প্রস্তুতির জন্য উপযুক্ত নয় যা সাধারণত অপটিক্যাল যোগাযোগের ক্ষেত্রে গৃহীত হয়।

(2) জি
যদিও জিই এপিডির বর্ণালী প্রতিক্রিয়া অপটিক্যাল ফাইবার সংক্রমণে স্বল্প ক্ষতি এবং কম বিচ্ছুরণের প্রয়োজনীয়তার জন্য উপযুক্ত, তবে প্রস্তুতি প্রক্রিয়াতে প্রচুর অসুবিধা রয়েছে। এছাড়াও, জিই এর ইলেক্ট্রন এবং গর্ত আয়নীকরণের হার অনুপাত () 1 এর কাছাকাছি, সুতরাং উচ্চ-পারফরম্যান্স এপিডি ডিভাইসগুলি প্রস্তুত করা কঠিন।

(3) IN0.53GA0.47AS/INP
এটি এপিডি এবং আইএনপি -র আলো শোষণ স্তর হিসাবে গুণক স্তর হিসাবে in0.53ga0.47AS নির্বাচন করার একটি কার্যকর পদ্ধতি। IN0.53GA0.47AS উপাদানের শোষণ শিখরটি 1.65 মিমি, 1.31 মিমি, 1.55 মিমি তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় 104 সেমি -1 উচ্চ শোষণ সহগ, যা বর্তমানে হালকা ডিটেক্টরের শোষণ স্তরের জন্য পছন্দসই উপাদান।

(4)ইনগাস ফটোডেটর/ইনফটোডেক্টর
হালকা শোষণকারী স্তর এবং আইএনপি হিসাবে গুণক স্তর হিসাবে ইঙ্গাস্প নির্বাচন করে, 1-1.4 মিমি, উচ্চ কোয়ান্টাম দক্ষতা, কম গা dark ় কারেন্ট এবং উচ্চ তুষারপাত লাভের প্রতিক্রিয়া তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ এপিডি প্রস্তুত করা যেতে পারে। বিভিন্ন খাদ উপাদান নির্বাচন করে, নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য সেরা পারফরম্যান্স অর্জন করা হয়।

(5) ইনগাস/ইনালাস
In0.52al0.48as উপাদানের একটি ব্যান্ড ফাঁক (1.47EV) রয়েছে এবং 1.55 মিমি তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমা শোষণ করে না। প্রমাণ রয়েছে যে পাতলা in0.52al0.48as এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটি খাঁটি ইলেক্ট্রন ইনজেকশন শর্তে গুণক স্তর হিসাবে আইএনপি -র চেয়ে আরও ভাল লাভের বৈশিষ্ট্য অর্জন করতে পারে।

()) ইনগাস/ইনগাস (পি)/ইনালাস এবং ইনগাস/ইন (আল) গাএএস/ইনালাস
উপকরণগুলির প্রভাব আয়নীকরণের হার এপিডির কার্যকারিতা প্রভাবিত করে একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ। ফলাফলগুলি দেখায় যে গুণক স্তরটির সংঘর্ষ আয়নীকরণের হার ইনগাস (পি) /ইনালাস এবং ইন (আল) গাএ /ইনালাস সুপারল্যাটিস কাঠামো প্রবর্তন করে উন্নত করা যেতে পারে। সুপারল্যাটিস স্ট্রাকচারটি ব্যবহার করে, ব্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং কৃত্রিমভাবে পরিবাহিতা ব্যান্ড এবং ভ্যালেন্স ব্যান্ডের মানগুলির মধ্যে অসম্পূর্ণ ব্যান্ড প্রান্ত বিচ্ছিন্নতা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে এবং নিশ্চিত করে যে পরিবাহ ব্যান্ড বিচ্ছিন্নতা ভ্যালেন্স ব্যান্ডের বিচ্ছিন্নতার চেয়ে অনেক বড় (ΔEC >> ΔEV)। ইনগাস বাল্ক উপকরণগুলির সাথে তুলনা করে, ইনগাস/ইনালাস কোয়ান্টাম ওয়েল ইলেক্ট্রন আয়নীকরণের হার (ক) উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে এবং ইলেক্ট্রন এবং গর্তগুলি অতিরিক্ত শক্তি অর্জন করে। ΔEC >> ΔEV এর কারণে, এটি আশা করা যায় যে ইলেক্ট্রন দ্বারা প্রাপ্ত শক্তি ইলেক্ট্রন আয়নীকরণের হারকে গর্ত আয়নীকরণের হারের (খ) এর গর্ত শক্তির অবদানের চেয়ে অনেক বেশি বৃদ্ধি করে। গর্ত আয়নীকরণের হারের বৈদ্যুতিন আয়নীকরণের হারের অনুপাত (কে) বৃদ্ধি পায়। অতএব, সুপারল্যাটিস স্ট্রাকচার প্রয়োগ করে উচ্চ গেইন-ব্যান্ডউইথ পণ্য (জিবিডাব্লু) এবং কম শব্দের কার্যকারিতা পাওয়া যায়। যাইহোক, এই ইনগাস/ইনালাস কোয়ান্টাম ওয়েল স্ট্রাকচার এপিডি, যা কে মান বাড়িয়ে তুলতে পারে, অপটিক্যাল রিসিভারগুলিতে প্রয়োগ করা কঠিন। এটি কারণ হ'ল গুণক ফ্যাক্টর যা সর্বাধিক প্রতিক্রিয়াশীলতাকে প্রভাবিত করে অন্ধকার স্রোত দ্বারা সীমাবদ্ধ, গুণক শব্দ নয়। এই কাঠামোয়, অন্ধকার প্রবাহটি মূলত একটি সরু ব্যান্ড ফাঁকযুক্ত ইঙ্গাস ওয়েল লেয়ারের টানেলিং প্রভাব দ্বারা সৃষ্ট হয়, তাই কোয়ান্টাম ওয়েল স্ট্রাকচারের ভাল স্তর হিসাবে ইঙ্গাসের পরিবর্তে ইঙ্গাস বা ইনালগাসের মতো প্রশস্ত-ব্যান্ড ফাঁক কোয়ার্টারি অ্যালোয়ের প্রবর্তন অন্ধকার স্রোতকে দমন করতে পারে।