Fa'apuupuuga: O le fausaga faavae ma le mataupu faavae galue o avalanche photodetector (APD photo detector) o loʻo faʻalauiloaina, o le faʻagasologa o le evolusione o le fausaga o masini e suʻesuʻeina, o le tulaga o suʻesuʻega o loʻo i ai nei o loʻo aoteleina, ma o le atinaʻeina o le APD i le lumanaʻi o loʻo suʻesuʻeina.
1. Folasaga
O le photodetector o se masini e fa'aliliu ai fa'ailo malamalama i fa'ailoga eletise.I le asemiconductor photodetector, o le ave fa'atupu-ata fa'afiafiaina e le photon fa'alavelave e ulufale atu i le va'aiga fafo i lalo o le voltage fa'aituau fa'aaogaina ma fa'atupuina ai se fua fa'atusa.E oo lava i le maualuga o le tali atu, o le PIN photodiode e mafai ona maua ai na o se pea electron-hole pea i le tele, o se masini e aunoa ma se mea e maua i totonu.Mo le tali sili atu, e mafai ona faʻaaogaina se avalanche photodiode (APD).O le faʻaopoopoga o le APD i luga o le photocurrent e faʻavae i luga o le ionization collision effect.I lalo o nisi tulaga, e mafai e le eletise faʻavavevave ma pu e mafai ona lava le malosi e faʻafeiloaʻi ai ma le lattice e maua ai se pea fou o paiga eletise-pu.O lenei faiga o se tali filifili, ina ia mafai e le pea o paiga electron-pu e gaosia e le malamalama absorption e mafai ona maua ai se numera tele o paiga electron-pu ma fausia ai se photocurrent lona lua tele.O le mea lea, o le APD e maualuga le tali atu ma le maua i totonu, lea e faʻaleleia ai le fua faʻailoga-i-leo o le masini.Ole APD ole a fa'aoga tele ile mamao mamao po'o le la'ititi o feso'ota'iga alava fa'apipi'i fa'atasi ai ma isi tapula'a ile mana fa'aogaina.I le taimi nei, o le tele o tagata tomai faʻapitoa masini e matua faʻamoemoeina e uiga i faʻamoemoega o le APD, ma talitonu o le suʻesuʻega a le APD e manaʻomia e faʻaleleia ai le tauvaga faavaomalo o matāʻupu faʻapitoa.
2. Atina'e fa'ainisinia ofa'ailoga ata avalanche(APD photo detector)
2.1 Meafaitino
(1)O le photodetector
Si mea tekonolosi o se tekinolosi matua e masani ona faʻaaogaina i le fanua o microelectronics, ae e le talafeagai mo le saunia o masini i le galu umi o le 1.31mm ma le 1.55mm e masani ona taliaina i le fanua o fesoʻotaʻiga faʻapitoa.
(2) Ke
E ui lava o le tali faʻapitoa a Ge APD e talafeagai mo manaʻoga o le maualalo o le gau ma le maualalo o le faʻasalalau i le fiber fiber transmission, o loʻo i ai faigata tele i le faagasologa o sauniuniga.E le gata i lea, o le fua faatatau o fua faatatau o le eletise ma le pu ionization a Ge e latalata i le () 1, o lea e faigata ai ona saunia masini APD maualuga.
(3)In0.53Ga0.47As/InP
O se auala aoga e filifili ai In0.53Ga0.47As e pei o le malamalama absorption layer o le APD ma le InP o le multiplier layer.O le maualuga o le absorption o In0.53Ga0.47As mea e 1.65mm, 1.31mm, 1.55mm wavelength e tusa ma le 104cm-1 maualuga absorption coefficient, o le mea sili lea mo le absorption layer o le malamalama malamalama i le taimi nei.
(4)InGaAs photo detector/I totonufa'ata'ita'i ata
E ala i le filifilia o le InGaAsP e pei o le malamalama faʻapipiʻi ma le InP e avea ma faʻaopoopoga faʻateleina, APD faʻatasi ai ma le umi o le galu o le 1-1.4mm, maualuga le faʻaogaina, maualalo le pogisa ma le maualuga o le avalanche e mafai ona saunia.E ala i le filifilia o vaega u'amea eseese, o le fa'atinoga sili ona lelei mo galu fa'apitoa e ausia.
(5)InGaAs/InAlAs
In0.52Al0.48As meafaitino ei ai le va o fusi (1.47eV) ma e le mitiia i le galu umi o le 1.55mm.O loʻo i ai le faʻamaoniga e mafai ona maua ai e sili atu le lelei o le faʻaogaina o le In0.52Al0.48As epitaxial layer nai lo le InP e avea o se multiplicator layer i lalo o le tulaga ole tui eletise mama.
(6)InGaAs/InGaAs (P) /InAlAs ma InGaAs/In (Al) GaAs/InAlAs
Ole a'afiaga ole fua ole meafaitino ose mea taua e a'afia ai le fa'atinoga ole APD.O fa'ai'uga o lo'o fa'aalia ai e mafai ona fa'aleleia atili le fa'aogaina o le fa'atosina o le fa'aputuga fa'atele e ala i le tu'uina atu o InGaAs (P) /InAlAs ma In (Al) GaAs/InAlAs fa'apipi'i superlattice.E ala i le faʻaaogaina o le superlattice structure, e mafai ai e le inisinia faʻapipiʻi ona faʻaogaina le faʻaogaina o le faʻamavaeina o le pito i le va o le faʻaupuga ma le tau o le valence band, ma faʻamautinoa e sili atu le tele o le faʻaogaina o faʻauʻu nai lo le valence band discontinuity (ΔEc>> ΔEv).Pe a faatusatusa i mea tetele InGaAs, InGaAs/InAlAs quantum well electron ionization rate (a) ua matua faateleina, ma eletonika ma pu e maua le malosi faaopoopo.Ona o le ΔEc>>ΔEv, e mafai ona faʻamoemoeina o le malosi e maua e electrons e faʻateleina ai le fua o le ionization eletise e sili atu nai lo le sao o le malosi o le pu i le fua o le ionization pu (b).O le fua faatatau (k) o le fua o le ionization eletise i le fua o le ionization pu e faateleina.O le mea lea, e mafai ona maua le maualuga o le maua-bandwidth oloa (GBW) ma le maualalo o le leo e ala i le faʻaogaina o fausaga superlattice.Ae ui i lea, o lenei InGaAs / InAlAs quantum well structure APD, lea e mafai ona faʻatuputeleina le k tau, e faigata ona faʻaoga i mea e maua ai mata.E mafua ona o le mea faʻateleina e aʻafia ai le maualuga o le tali atu e faʻatapulaʻaina e le pogisa o le taimi nei, ae le o le pisa faʻateleina.I totonu o lenei fausaga, o le pogisa o loʻo i ai nei e mafua ona o le faʻaogaina o le InGaAs well layer ma se va vaapiapi vaapiapi, o lea o le faʻaofiina o se vaʻa lautele gap quaternary alloy, e pei o InGaAsP poʻo InAlGaAs, nai lo InGaAs pei o le vaieli. o le fausaga o le vaieli quantum e mafai ona taofiofia le pogisa.
Taimi meli: Nov-13-2023