ව්යුහයInGaAs ඡායා අනාවරකය
1980 ගණන්වල සිට, පර්යේෂකයන් InGaAs ප්රකාශ අනාවරකවල ව්යුහය අධ්යයනය කරමින් සිටින අතර, එය ප්රධාන වර්ග තුනකට සාරාංශ කළ හැකිය: InGaAs ලෝහ අර්ධ සන්නායක ලෝහphotodetectors(MSM-PD), ඉන්ගාඒඑස්PIN ෆොටෝඩෙටෙක්ටර්(PIN-PD), සහ InGaAsහිම කුණාටු ඡායාරූප අනාවරක(APD-PD). විවිධ ව්යුහයන් සහිත InGaAs ප්රභා අනාවරකවල නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේ සහ පිරිවැයේ සැලකිය යුතු වෙනස්කම් ඇති අතර, උපාංග ක්රියාකාරිත්වයේ ද සැලකිය යුතු වෙනස්කම් ඇත.
Schottky හන්දිය මත පදනම් වූ විශේෂ ව්යුහයක් වන InGaAs ලෝහ අර්ධ සන්නායක ලෝහ ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් ව්යුහයේ ක්රමානුරූප රූප සටහන රූපයේ දැක්වේ. 1992 දී, Shi et al. එපිටැක්සියල් ස්ථර වර්ධනය කිරීමට සහ InGaAs MSM ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් සකස් කිරීමට අඩු පීඩන ලෝහ කාබනික වාෂ්ප අවධි එපිටැක්සි (LP-MOVPE) තාක්ෂණය භාවිතා කළේය. උපාංගයට 1.3 μm තරංග ආයාමයකින් 0.42 A/W ඉහළ ප්රතිචාරයක් සහ 1.5 V හිදී 5.6 pA/μm ² ට අඩු අඳුරු ධාරාවක් ඇත. 1996 දී, පර්යේෂකයන් InAlAs InGaAs InP එපිටැක්සියල් ස්ථර වර්ධනය කිරීම සඳහා වායු-අදියර අණුක කදම්භ එපිටැක්සි (GSMBE) භාවිතා කළ අතර එය ඉහළ ප්රතිරෝධක ලක්ෂණ පෙන්නුම් කළේය. X-කිරණ විවර්තන මිනුම් හරහා වර්ධන තත්වයන් ප්රශස්ත කරන ලද අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස 1 × 10 ⁻ ³ පරාසය තුළ InGaAs සහ InAlAs ස්ථර අතර දැලිස් නොගැලපීමක් ඇති විය. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, උපාංගයේ ක්රියාකාරිත්වය ප්රශස්ත කරන ලදී, 10 V හිදී 0.75 pA/μm² ට අඩු අඳුරු ධාරාවක් සහ 5 V හිදී 16 ps ක වේගවත් අස්ථිර ප්රතිචාරයක් සහිතව. සමස්තයක් වශයෙන්, MSM ව්යුහ ෆොටෝඩෙටෙක්ටරය සරල සහ ඒකාබද්ධ කිරීමට පහසු ව්යුහයක් ඇති අතර, අඩු අඳුරු ධාරාවක් (pA මට්ටම) ප්රදර්ශනය කරයි, නමුත් ලෝහ ඉලෙක්ට්රෝඩය උපාංගයේ ඵලදායී ආලෝක අවශෝෂණ ප්රදේශය අඩු කරයි, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස අනෙකුත් ව්යුහයන්ට සාපේක්ෂව අඩු ප්රතිචාරාත්මක බවක් ඇති කරයි.
රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, InGaAs PIN ෆොටෝඩෙටරයේ P-වර්ගයේ ස්පර්ශක ස්ථරය සහ N-වර්ගයේ ස්පර්ශක ස්ථරය අතර අභ්යන්තර ස්ථරයක් ඇතුළත් කර ඇති අතර, එය ක්ෂය වීමේ කලාපයේ පළල වැඩි කරයි, එමඟින් වැඩි ඉලෙක්ට්රෝන සිදුරු යුගල විකිරණය කර විශාල ප්රකාශ ධාරාවක් සාදයි, එමඟින් විශිෂ්ට ඉලෙක්ට්රොනික සන්නායකතාවක් පෙන්නුම් කරයි. 2007 දී, පර්යේෂකයන් MBE භාවිතා කළේ අඩු උෂ්ණත්ව බෆර් ස්ථර වර්ධනය කිරීමට, මතුපිට රළුබව වැඩි දියුණු කිරීමට සහ Si සහ InP අතර දැලිස් නොගැලපීම ජය ගැනීමට ය. ඔවුන් MOCVD භාවිතයෙන් InP උපස්ථර මත InGaAs PIN ව්යුහයන් ඒකාබද්ධ කළ අතර, උපාංගයේ ප්රතිචාරාත්මකභාවය ආසන්න වශයෙන් 0.57 A/W විය. 2011 දී, පර්යේෂකයන් PIN ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් භාවිතා කළේ සංචාලනය, බාධක/ගැටුම් වළක්වා ගැනීම සහ කුඩා මිනිසුන් රහිත භූමි වාහනවල ඉලක්ක හඳුනාගැනීම/හඳුනාගැනීම සඳහා කෙටි දුර LiDAR රූපකරණ උපාංගයක් සංවර්ධනය කිරීමට ය. උපාංගය අඩු වියදම් මයික්රෝවේව් ඇම්ප්ලිෆයර් චිපයක් සමඟ ඒකාබද්ධ කරන ලද අතර, InGaAs PIN ෆොටෝඩෙටෙක්ටර්වල සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කරන ලදී. මෙම පදනම මත, 2012 දී, පර්යේෂකයන් මෙම LiDAR රූපකරණ උපාංගය රොබෝවරුන්ට යොදන ලද අතර, හඳුනාගැනීමේ පරාසය මීටර් 50 ට වැඩි වූ අතර විභේදනය 256 × 128 දක්වා වැඩි විය.
InGaAs හිම කුණාටු ෆොටෝඩෙටෙක්ටරය යනු ව්යුහ රූප සටහනේ දැක්වෙන පරිදි ලාභය සහිත ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් වර්ගයකි. ඉලෙක්ට්රෝන සිදුරු යුගල ද්විත්ව කිරීමේ කලාපය තුළ විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ ක්රියාකාරිත්වය යටතේ ප්රමාණවත් ශක්තියක් ලබා ගන්නා අතර, නව ඉලෙක්ට්රෝන සිදුරු යුගල ජනනය කිරීම සඳහා පරමාණු සමඟ ගැටෙන අතර, හිම කුණාටු ආචරණය සාදමින් සහ ද්රව්යයේ සමතුලිත නොවන ආරෝපණ වාහක දෙගුණ කරයි. 2013 දී, පර්යේෂකයන් MBE භාවිතා කළේ InP උපස්ථර මත දැලිස් ගැලපෙන InGaAs සහ InAlAs මිශ්ර ලෝහ වර්ධනය කිරීමට, මිශ්ර ලෝහ සංයුතියේ වෙනස්කම්, එපිටැක්සියල් ස්ථර ඝණකම සහ මාත්රණය හරහා වාහක ශක්තිය මොඩියුලේට් කිරීමට, සිදුරු අයනීකරණය අවම කරන අතරම විද්යුත් කම්පන අයනීකරණය උපරිම කිරීමට ය. සමාන ප්රතිදාන සංඥා ලාභය යටතේ, APD අඩු ශබ්දයක් සහ අඩු අඳුරු ධාරාවක් ප්රදර්ශනය කරයි. 2016 දී, පර්යේෂකයන් InGaAs හිම කුණාටු ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් මත පදනම් වූ 1570 nm ලේසර් ක්රියාකාරී රූපකරණ පර්යේෂණාත්මක වේදිකාවක් ගොඩනඟා ඇත. අභ්යන්තර පරිපථයAPD ෆොටෝඩෙටෙක්ටරයදෝංකාරයන් ලබාගෙන ඩිජිටල් සංඥා සෘජුවම ප්රතිදානය කරයි, එමඟින් මුළු උපාංගයම සංයුක්ත වේ. අත්හදා බැලීමේ ප්රතිඵල රූප (d) සහ (e) හි දක්වා ඇත. රූපය (d) යනු රූපකරණ ඉලක්කයේ භෞතික ඡායාරූපයක් වන අතර රූපය (e) යනු ත්රිමාණ දුර රූපයකි. කලාප C හි කවුළු ප්රදේශය A සහ B කලාප වලින් යම් ගැඹුරක දුරක් ඇති බව පැහැදිලිව දැකගත හැකිය. මෙම වේදිකාව 10 ns ට අඩු ස්පන්දන පළලක්, වෙනස් කළ හැකි තනි ස්පන්දන ශක්තිය (1-3) mJ, සම්ප්රේෂණ සහ ලැබීමේ කාච සඳහා 2 ° ක දර්ශන කෝණයක්, 1 kHz පුනරාවර්තන අනුපාතයක් සහ ආසන්න වශයෙන් 60% ක අනාවරක රාජකාරි චක්රයක් ලබා ගනී. අභ්යන්තර ප්රකාශ ධාරා ලාභය, වේගවත් ප්රතිචාරය, සංයුක්ත ප්රමාණය, කල්පැවැත්ම සහ APD හි අඩු පිරිවැයට ස්තූතිවන්ත වන අතර, APD ප්රකාශ අනාවරකවලට PIN ප්රකාශ අනාවරකවලට වඩා විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලකින් වැඩි හඳුනාගැනීමේ අනුපාතයක් ලබා ගත හැකිය. එබැවින්, වර්තමානයේ ප්රධාන ධාරාවේ ලේසර් රේඩාර් ප්රධාන වශයෙන් හිම කුණාටු ප්රකාශ අනාවරක භාවිතා කරයි.
පළ කිරීමේ කාලය: 2026 පෙබරවාරි-11