ইনগাস ফোটোডেক্টর কাঠামো

কাঠামোইনগাস ফটোডেটর

১৯৮০ এর দশক থেকে, দেশ এবং বিদেশে গবেষকরা ইনগাস ফোটোডেটেক্টরগুলির কাঠামো অধ্যয়ন করেছেন, যা মূলত তিন ধরণের বিভক্ত। এগুলি হ'ল ইঙ্গাস মেটাল-সেমিকন্ডাক্টর-ধাতব ফটোডেটর (এমএসএম-পিডি), ইঙ্গাস পিন ফটোডেটর (পিন-পিডি), এবং ইনগাস অ্যাভাল্যাঞ্চ ফটোডেক্টর (এপিডি-পিডি)। বিভিন্ন কাঠামো সহ ইনজিএএএস ফটোডেটেক্টরগুলির বানোয়াট প্রক্রিয়া এবং ব্যয়গুলির মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে এবং ডিভাইসের কার্যকারিতাতেও দুর্দান্ত পার্থক্য রয়েছে।

ইনগাস ধাতু-সেমিকন্ডাক্টর-ধাতবফটোডেক্টরচিত্র (এ) এ দেখানো হয়েছে, স্কটকি জংশনের উপর ভিত্তি করে একটি বিশেষ কাঠামো। 1992 সালে, শি এট আল। এপিট্যাক্সি স্তরগুলি বাড়ানোর জন্য নিম্নচাপ ধাতু-জৈব বাষ্প ফেজ এপিট্যাক্সি প্রযুক্তি (এলপি-এমওভিপিই) ব্যবহার করা হয়েছে এবং তৈরি করা ইনগাস এমএসএম ফটোডেটেক্টর প্রস্তুত করা হয়েছে, যা 1.3 μm এর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে 0.42 এ/ ডাব্লু এর উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতা রয়েছে এবং 1996 এর মধ্যে 1.5 V. এর তুলনায় একটি গা dark ় বর্তমানের কম। ইনালাস-ইনগাস-ইনপি এপিট্যাক্সি স্তরটি বাড়ানোর জন্য গ্যাস ফেজ আণবিক মরীচি এপিট্যাক্সি (জিএসএমবিই) ব্যবহার করা হয়েছে। ইনালাস স্তরটি উচ্চ প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্যগুলি দেখিয়েছিল এবং বৃদ্ধির শর্তগুলি এক্স-রে বিচ্ছিন্নতা পরিমাপ দ্বারা অনুকূলিত হয়েছিল, যাতে ইনগাস এবং ইনালাস স্তরগুলির মধ্যে জালির অমিলটি 1 × 10⁻ এর মধ্যে ছিল। এর ফলে 10 ভি এ 0.75 পিএ/μm² এর নীচে গা dark ় কারেন্টের সাথে অপ্টিমাইজড ডিভাইস পারফরম্যান্সের ফলস্বরূপ এবং 5 ভি তে 16 পিএস পর্যন্ত দ্রুত ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়াগুলি সামগ্রিকভাবে, এমএসএম স্ট্রাকচার ফটোডেটরটি সহজ এবং সহজ এবং সংহত করা সহজ, কম অন্ধকার কারেন্ট (পিএ অর্ডার) দেখিয়ে, তবে ধাতব ইলেক্ট্রোড ডিভাইসের কার্যকর আলো শোষণ অঞ্চলকে হ্রাস করবে, তাই প্রতিক্রিয়াগুলি অন্যান্য কাঠামোর চেয়ে কম।

ইনগাস পিন ফোটোডেটর পি-টাইপ যোগাযোগ স্তর এবং এন-টাইপ যোগাযোগ স্তরগুলির মধ্যে একটি অভ্যন্তরীণ স্তর সন্নিবেশ করে, যেমন চিত্র (বি) এ দেখানো হয়েছে, যা হ্রাস অঞ্চলের প্রস্থকে বাড়িয়ে তোলে, এইভাবে আরও বেশি বৈদ্যুতিন-হোল জোড়া ছড়িয়ে দেয় এবং এটি একটি বৃহত্তর ফটোোকরেন্ট গঠন করে, তাই এটি দুর্দান্ত ইলেক্ট্রন কন্ডাকশন পারফরম্যান্স রয়েছে। 2007 সালে, এ.পোলোকজেক এট আল। পৃষ্ঠের রুক্ষতা উন্নত করতে এবং এসআই এবং আইএনপির মধ্যে জালির অমিলকে কাটিয়ে উঠতে নিম্ন-তাপমাত্রা বাফার স্তর বাড়ানোর জন্য এমবিই ব্যবহার করা হয়। এমওসিভিডি আইএনপি সাবস্ট্রেটে আইএনজিএএএস পিন কাঠামোকে সংহত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং ডিভাইসের প্রতিক্রিয়াশীলতা প্রায় 0.57 এ /ডাব্লু ছিল। ২০১১ সালে, আর্মি রিসার্চ ল্যাবরেটরি (এএলআর) নেভিগেশন, বাধা/সংঘর্ষ এড়ানো এবং স্বল্প-পরিসীমা লক্ষ্য সনাক্তকরণ/সনাক্তকরণের জন্য একটি লিডার ইমেজার অধ্যয়নের জন্য পিন ফটোডেটেক্টর ব্যবহার করেছিল, স্বল্প ব্যয়যুক্ত মাইক্রোওয়েভ পরিবর্ধক চিপের সাথে সংহত করা যা আইএনজিএএএস পিন ফোটোটেক্টরটির সংকেত-থেকে-আদায় অনুপাতকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করেছে। এই ভিত্তিতে, ২০১২ সালে, এএলআর রোবটগুলির জন্য এই লিডার ইমেজারটি ব্যবহার করেছে, 50 মিটারেরও বেশি সনাক্তকরণের পরিসীমা এবং 256 × 128 এর রেজোলিউশন সহ।

ইনগাসতুষারপাতের ফটোডেটরলাভ সহ এক ধরণের ফটোডেটর, যার কাঠামোটি চিত্র (সি) এ দেখানো হয়েছে। ইলেক্ট্রন-হোল জুটি দ্বিগুণ অঞ্চলের অভ্যন্তরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে পর্যাপ্ত শক্তি অর্জন করে, যাতে পরমাণুর সাথে সংঘর্ষ হয়, নতুন ইলেক্ট্রন-গর্তের জোড়া তৈরি করে, একটি তুষারপাতের প্রভাব তৈরি করে এবং উপাদানগুলিতে অ-ভারসাম্যহীন ক্যারিয়ারকে গুণ করে। ২০১৩ সালে, জর্জ এম এমবিই ব্যবহার করে একটি আইএনপি সাবস্ট্রেটে জালির ম্যাচিং ইনালাস এবং ইনালাস অ্যালোগুলি বাড়ানোর জন্য ব্যবহার করেছিলেন, মিশ্রণ রচনা, এপিট্যাক্সিয়াল স্তর বেধ এবং ডোপিং ব্যবহার করে গর্ত আয়নীকরণকে হ্রাস করার সময় ইলেক্ট্রোশক আয়নাইজেশনকে সর্বাধিক করে তোলার জন্য মডুলেটেড ক্যারিয়ার শক্তিতে ডোপিং ব্যবহার করে। সমতুল্য আউটপুট সিগন্যাল লাভে, এপিডি কম শব্দ এবং নিম্ন অন্ধকার প্রবাহ দেখায়। 2016 সালে, সান জিয়ানফেং এট আল। ইনগাস অ্যাভাল্যাঞ্চ ফোটোডেক্টরের উপর ভিত্তি করে 1570 এনএম লেজার অ্যাক্টিভ ইমেজিং পরীক্ষামূলক প্ল্যাটফর্মের একটি সেট তৈরি করেছে। এর অভ্যন্তরীণ সার্কিটএপিডি ফটোডেটরপ্রতিধ্বনি এবং সরাসরি আউটপুট ডিজিটাল সিগন্যাল পেয়েছে, পুরো ডিভাইসটিকে কমপ্যাক্ট করে। পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি এফআইজি -তে দেখানো হয়। (d) এবং (ঙ)। চিত্র (ডি) ইমেজিং টার্গেটের একটি শারীরিক ছবি এবং চিত্র (ই) একটি ত্রি-মাত্রিক দূরত্বের চিত্র। এটি পরিষ্কারভাবে দেখা যায় যে অঞ্চল সি এর উইন্ডো অঞ্চলটির একটি এবং খের সাথে একটি নির্দিষ্ট গভীরতার দূরত্ব রয়েছে। প্ল্যাটফর্মটি 10 ​​এনএস এর চেয়ে কম নাড়ির প্রস্থকে উপলব্ধি করে, একক পালস শক্তি (1 ~ 3) এমজে সামঞ্জস্যযোগ্য, 2 ° এর লেন্স ক্ষেত্রের কোণ গ্রহণ করে, 1 কেএইচজেডের পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি, প্রায় 60%এর ডিটেক্টর শুল্ক অনুপাত। এপিডির অভ্যন্তরীণ ফটোোক্রন্ট লাভ, দ্রুত প্রতিক্রিয়া, কমপ্যাক্ট আকার, স্থায়িত্ব এবং স্বল্প ব্যয়ের জন্য ধন্যবাদ, এপিডি ফোটোডেটেক্টরগুলি পিন ফোটোডেক্টরগুলির তুলনায় সনাক্তকরণের হারের পরিমাণের উচ্চতার ক্রম হতে পারে, সুতরাং বর্তমান মূলধারার লিডারটি মূলত অ্যাভাল্যাঞ্চ ফোটোডেটেক্টর দ্বারা প্রাধান্য পায়।

সামগ্রিকভাবে, দেশে এবং বিদেশে আইএনজিএএস প্রস্তুতি প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশের সাথে আমরা আইএনপি সাবস্ট্রেটে বৃহত-অঞ্চল উচ্চমানের ইঙ্গাস এপিট্যাক্সিয়াল স্তর প্রস্তুত করতে দক্ষতার সাথে এমবিই, এমওসিভিডি, এলপিই এবং অন্যান্য প্রযুক্তি ব্যবহার করতে পারি। আইএনজিএএএস ফটোডেটেক্টরগুলি কম অন্ধকার কারেন্ট এবং উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতা প্রদর্শন করে, সর্বনিম্ন অন্ধকার প্রবাহ 0.75 পিএ/μm² এর চেয়ে কম, সর্বাধিক প্রতিক্রিয়াশীলতা 0.57 এ/ডাব্লু পর্যন্ত, এবং একটি দ্রুত ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়া (পিএস অর্ডার) রয়েছে। ইনগাস ফটোডেটেক্টরগুলির ভবিষ্যতের বিকাশ নিম্নলিখিত দুটি দিকগুলিতে ফোকাস করবে: (1) ইনগাস এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটি সরাসরি এসআই সাবস্ট্রেটে উত্থিত হয়। বর্তমানে, বাজারে বেশিরভাগ মাইক্রো ইলেক্ট্রোনিক ডিভাইসগুলি সি ভিত্তিক, এবং ইনগাস এবং এসআই ভিত্তিক পরবর্তী সংহত বিকাশ সাধারণ প্রবণতা। জাল/এসআই অধ্যয়নের জন্য জালিয়াতি অমিল এবং তাপীয় প্রসারণ সহগ পার্থক্য হিসাবে সমস্যাগুলি সমাধান করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ; (২) 1550 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রযুক্তিটি পরিপক্ক হয়েছে, এবং বর্ধিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য (2.0 ~ 2.5) μm ভবিষ্যতের গবেষণার দিকনির্দেশ। উপাদানগুলির বৃদ্ধির সাথে সাথে, আইএনপি সাবস্ট্রেট এবং ইনগাস এপিট্যাক্সিয়াল স্তরগুলির মধ্যে জালির অমিলটি আরও গুরুতর স্থানচ্যুতি এবং ত্রুটিগুলির দিকে পরিচালিত করবে, সুতরাং ডিভাইস প্রক্রিয়া পরামিতিগুলি অনুকূলিত করা, জালির ত্রুটিগুলি হ্রাস করা এবং ডিভাইস অন্ধকার বর্তমান হ্রাস করা প্রয়োজন।