Uppbygging Ingaas ljósnemans

UppbyggingIngaas ljósnemari

Síðan á níunda áratugnum hafa vísindamenn heima og erlendis rannsakað uppbyggingu IngaaS ljósmynda, sem aðallega eru skipt í þrjár gerðir. Þeir eru INGAAS málm-blóðleiðandi-málm ljósmyndari (MSM-PD), IngaaS pin photodetector (PIN-PD) og Ingaas snjóflóð ljósnemar (APD-PD). Það er marktækur munur á framleiðsluferlinu og kostnaði við IngaaS ljósritara með mismunandi mannvirki og það er einnig mikill munur á afköstum tækisins.

INGAAS málm-blóðleiðara-málmLjósmyndari, sýnt á mynd (a), er sérstök uppbygging byggð á Schottky mótum. Árið 1992, Shi o.fl. Notað lágþrýsting málm-lífrænar gufufasi Epitaxy tækni (LP-MoVPE) til að rækta svipmyndir og útbúa IngaaS MSM ljósnemann, sem hefur mikla svörun 0,42 A/W við bylgjulengd 1,3 μm og dökkum straumi lægri en 5,6 PA/ μm² við 1,5 V. Árið 1996, Zhang o.fl. Notað gasfasa sameinda geislaþekju (GSMBE) til að rækta inalas-ingaas-inp epitaxy lagið. Inalas lagið sýndi mikla viðnámseinkenni og vaxtarskilyrðin voru fínstillt með röntgengeislunarmælingu, þannig að misræmi grindanna milli Ingaa og Inalas lög var á bilinu 1 × 10⁻³. Þetta hefur í för með sér hámarksafköst með dökkum straumi undir 0,75 pa/μm² við 10 V og hratt tímabundið svörun allt að 16 ps við 5 V. Í heildina er MSM uppbygging ljósneminn einfaldur og auðvelt að samþætta, sem sýnir lágan dökkan straum (PA Röð), en málm rafskautið mun draga úr virku ljósa frásogssvæði tækisins, þannig að svörunin er lægri en önnur mannvirki.

Ingaas pin pinodetector setur innra lag á milli P-gerð snertilagsins og N-gerð snertilagsins, eins og sýnt er á mynd (B), sem eykur breidd eyðingarsvæðisins og geislar þannig meira rafeindaholupör og myndar A Stærri ljósstraumur, svo það hefur framúrskarandi rafeindaframleiðslu. Árið 2007, A.Poloczek o.fl. notaði MBE til að rækta lághitajafnalausn til að bæta ójöfnur á yfirborði og vinna bug á misræmi grindanna milli Si og INP. MoCVD var notað til að samþætta uppbyggingu IngaaS pinna á INP undirlaginu og svörun tækisins var um 0,57a /w. Árið 2011 notaði Rannsóknarstofan í hernum (ALR) PIN-ljósnemum til að rannsaka Lidar myndara fyrir siglingar, hindrunar/árekstra og skammtímagreining/auðkenningu fyrir lítil ómönnuð ökutæki, samþætt með lágmarkskostnaðar örbylgjuofnara Bætti marktækt merki-til-hávaða hlutfall ingaas pinna ljósnemans. Á þessum grundvelli, árið 2012, notaði ALR þennan Lidar mynd fyrir vélmenni, með uppgötvunarsvið meira en 50 m og upplausn 256 × 128.

Ingaassnjóflóð ljósnemarer eins konar ljósnemi með ávinning, sem er uppbyggingin sem sýnd er á mynd (C). Rafeindaholsparið fær næga orku undir verkun rafsviðsins inni í tvöföldunarsvæðinu, svo að það rekist við atómið, myndaðu ný rafeindaholupör, myndar snjóflóð áhrif og margfaldaðu ekki jafnvægi burðarefni í efninu . Árið 2013 notaði George M MBE til að rækta grindurnar sem samsvaruðu Ingaas og Inalas málmblöndur á INP hvarfefni, með því að nota breytingar á samsetningu álfelgis, þykkt þekjulaga og lyfjamisnotkun til að móta burðarorku til að hámarka rafgeymslu jónunar meðan lágmarka gat jónun. Við samsvarandi framleiðsla merkjahagnaðar sýnir APD lægri hávaða og lægri dökkan straum. Árið 2016, Sun JianFeng o.fl. smíðaði mengi 1570 nm leysir virkur myndgreiningarpallur byggður á IngaaS snjóflóðinu ljósnemanum. Innri hringrásin íAPD ljósnemiMóttekin bergmál og framleiðir stafræn merki beint, sem gerir allt tækið samningur. Niðurstöður tilrauna eru sýndar á mynd. (d) og (e). Mynd (d) er líkamleg ljósmynd af myndgreiningarmarkmiðinu og mynd (e) er þrívídd fjarlægðarmynd. Það má glöggt sjá að gluggasvæðið á svæði C hefur ákveðna dýptarfjarlægð með svæði A og b. Pallurinn gerir sér grein fyrir púlsbreidd minni en 10 ns, stak púlsorka (1 ~ 3) MJ stillanleg, sem fær linsusviði 2 °, endurtekningartíðni 1 kHz, um 60%skynjara. Þökk sé innri ljósstraumsaukningu APD, hratt svörun, samningur stærð, endingu og litlum tilkostnaði, geta APD ljósritunaraðilar verið stærðargráðu hærri í uppgötvunarhraða en ljósritunaraðilar, þannig að núverandi almennu lidar er aðallega yfirskrift af snjóflóðum.

Á heildina litið, með örri þróun IngaaS undirbúningstækni heima og erlendis, getum við notað MBE, MOCVD, LPE og aðra tækni til að útbúa hágæða IngaaS-svip á INP undirlag. Ingaas ljósritunarefni sýna lítinn dökkan straum og mikla svörun, lægsti dökk straumur er lægri en 0,75 pa/μm², hámarks svörun er allt að 0,57 A/W og hefur hratt tímabundið svörun (PS röð). Framtíðarþróun IngaaS ljósmynda mun einbeita sér að eftirfarandi tveimur þáttum: (1) Ingaas Epitaxial lag er beint ræktað á Si undirlag. Sem stendur eru flest ör -rafeindatækin á markaðnum byggð, og síðari samþætt þróun IngaaS og Si byggð er almenn þróun. Að leysa vandamál eins og misræmi grindar og hitauppstreymismismunur skiptir sköpum fyrir rannsókn á IngaaS/Si; (2) 1550 nm bylgjulengd tækni hefur verið þroskuð og lengd bylgjulengd (2,0 ~ 2,5) μm er framtíðar rannsóknarstefna. Með aukningu í íhlutum mun misræmi grindar milli INP undirlags og IngaaS eftirlíkingarlagsins leiða til alvarlegri tilfærslu og galla, svo það er nauðsynlegt að hámarka færibreytur tækisins, draga úr grindargöllunum og draga úr tækinu dökkum straumi.