Tekonolosi fou o le manifinifi silicon photodetector

Tekonolosi fou omasini e iloa ai ata manifinifi o le silicon
O fausaga e pu'eina ai le photon e fa'aaogaina e fa'aleleia atili ai le mitiia o le malamalama i mea manifinifi.masini fa'ailoilo ata silicon
O loʻo vave ona faʻateleina le lauiloa o faiga faʻa-photonic i le tele o faʻaoga fou, e aofia ai fesoʻotaʻiga faʻapitoa, liDAR sensing, ma ata faʻafomaʻi. Peitaʻi, o le faʻaaogaina lautele o photonics i fofo faʻainisinia i le lumanaʻi e faʻalagolago i le tau o le gaosiga.photodetectors, lea e faalagolago tele lava i le ituaiga o semiconductor e faʻaaogaina mo lena faʻamoemoe.
E masani lava, o le silicon (Si) o le semiconductor e sili ona taatele i le alamanuia o mea eletise, o lea ua oo ai ina matua le tele o alamanuia i lenei mea. Ae paga lea, o le Si e vaivai tele lona coefficient o le mitiia o le malamalama i le near infrared (NIR) spectrum pe a faatusatusa i isi semiconductors e pei o le gallium arsenide (GaAs). Ona o lenei mea, o GaAs ma alloys e fesoʻotaʻi i ai o loʻo olaola i faʻaoga photonic ae e le fetaui ma faiga masani o le complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) e faʻaaogaina i le gaosiga o le tele o mea eletise. O lenei mea na mafua ai ona matua faʻateleina tau o gaosiga.
Ua faia e le au suʻesuʻe se auala e faʻaleleia atili ai le mitiia o le near-infrared i le silicon, lea e ono taitai atu ai i le faʻaitiitia o tau i masini photonic maualuga le faʻatinoga, ma o loʻo faʻatautaia e se 'au suʻesuʻe a le UC Davis se fuafuaga fou e faʻaleleia atili ai le mitiia o le malamalama i ata manifinifi o le silicon. I la latou pepa lata mai i le Advanced Photonics Nexus, latou te faʻaalia mo le taimi muamua se faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻi o se photodetector e faʻavae i luga o le silicon ma fausaga micro - ma nano-surface e puʻeina ai le malamalama, ma ausia ai ni faʻaleleia atili o le faʻatinoga e leʻi mafaufauina e tutusa ma GaAs ma isi semiconductors III-V group. O le photodetector e aofia ai se ipu silicon cylindrical e pei o le micron le mafiafia e tuʻu i luga o se mea e faʻamafanafana ai, faʻatasi ai ma "tamatamailima" uʻamea e faʻaloaloa i se faiga o tamatamailima-tui mai le uʻamea faʻafesoʻotaʻi i le pito i luga o le ipu. O le mea taua, o le silicon puʻupuʻu e faʻatumuina i pu lapotopoto ua faʻatulagaina i se mamanu faʻavaitaimi e galue o ni nofoaga e puʻeina ai photon. O le fausaga atoa o le masini e mafua ai ona punou le malamalama masani e toetoe lava 90° pe a paʻi i luga, ma mafai ai ona sosolo i autafa i luga o le Si plane. O nei auala o le sosolo atu i autafa e faʻateleina ai le umi o le femalagaaʻiga a le malamalama ma faʻagesegese ai, e oʻo atu ai i le tele o fegalegaleaiga a le malamalama ma mea ma faʻateleina ai le mitiia.
Sa faia fo'i e le au su'esu'e ni fa'ata'ita'iga fa'apitoa ma ni au'ili'iliga fa'ateorētika ina ia malamalama atili ai i a'afiaga o fausaga o le pu'eina o le photon, ma faia ni fa'ata'ita'iga se tele e fa'atusatusa ai photodetectors ma i latou ma e aunoa ma i latou. Na latou iloa ai o le pu'eina o le photon na mafua ai ona fa'aleleia atili le lelei o le fa'aaogaina o le broadband i le NIR spectrum, ma tumau ai i luga atu o le 68% ma le tumutumuga e 86%. E taua le maitauina o le near infrared band, o le absorption coefficient o le photon capture photodetector e tele taimi e maualuga atu nai lo le silicon masani, e sili atu i le gallium arsenide. E le gata i lea, e ui o le mamanu ua fautuaina e mo le 1μm le mafiafia o le silicon plates, o fa'ata'ita'iga o le 30 nm ma le 100 nm silicon films e fetaui ma le CMOS electronics e fa'aalia ai le fa'aleleia atili o le fa'atinoga.
I le aotelega, o taunuuga o lenei suʻesuʻega o loʻo faʻaalia ai se fuafuaga folafolaina mo le faʻaleleia atili o le faʻatinoga o photodetectors e faʻavae i luga o le silicon i faʻaoga fou o le photonics. E mafai ona ausia le maualuga o le mitiia e oʻo lava i vaega manifinifi o le silicon, ma e mafai ona faʻaitiitia le gafatia o le parasitic capacitance o le matagaluega, lea e taua tele i faiga saoasaoa maualuga. E le gata i lea, o le metotia ua fautuaina e fetaui ma faiga gaosiga CMOS faʻaonaponei ma o lea e iai le gafatia e suia ai le auala e tuʻufaʻatasia ai optoelectronics i matagaluega masani. O lenei mea, i le isi itu, e mafai ona saunia ai le ala mo ni laʻasaga tetele i fesoʻotaʻiga komepiuta taugofie ma tekinolosi ata.