Mea e iloa ai ata ma galu e tipi ese ai

Photodetectorsma galu e tipi ese ai

O lenei tusiga e taulaʻi i meafaitino ma mataupu faavae o le faʻagaioiga o photodetectors (aemaise lava le faiga o le tali atu e faʻavae i luga o le band theory), faʻapea foʻi ma faʻamaumauga autu ma faʻataʻitaʻiga o le faʻaaogaina o meafaitino eseese o semiconductor.
1. Mataupu faavae autū: E faʻagaoioia le photodetector e faʻavae i luga o le photoelectric effect. E manaʻomia e photons faʻalavelave ona tauaveina le malosi e lava (e sili atu nai lo le lautele o le bandgap Eg o le meafaitino) e faʻaosofia ai electrons mai le valence band i le conduction band, ma fausia ai se faʻailo eletise e mafai ona iloa. O le malosi o le photon e faʻatusatusa faʻafeagai ma le wavelength, o lea e iai i le detector se "cut-off wavelength" (λ c) - o le wavelength aupito maualuga e mafai ona tali atu, e sili atu nai lo lena e le mafai ona tali lelei. E mafai ona faʻatatauina le wavelength cutoff e faʻaaoga ai le fua faʻatatau λ c ≈ 1240/Eg (nm), lea e fuaina ai le Eg i le eV.
2. Mea taua o le semiconductor ma o latou uiga:
Silicon (Si): lautele o le bandgap e tusa ma le 1.12 eV, o le cutoff wavelength e tusa ma le 1107 nm. E talafeagai mo le iloa o le short wavelength e pei o le 850 nm, e masani ona faʻaaogaina mo fesoʻotaʻiga pupuu o le fiber optic multimode (e pei o nofoaga autu o faʻamaumauga).
Gallium arsenide (GaAs): lautele o le va o le fusipa'u e 1.42 eV, o le umi e tipi ese ai e tusa ma le 873 nm. E talafeagai mo le fusipa'u o le umi e 850 nm, e mafai ona tu'ufa'atasia ma puna malamalama VCSEL o le mea lava e tasi i luga o se fasipepa e tasi.
Indium gallium arsenide (InGaAs): E mafai ona fetu'una'i le lautele o le bandgap i le va o le 0.36~1.42 eV, ma o le cutoff wavelength e aofia ai le 873~3542 nm. O le mea autū lea e iloa ai le fa'amalama feso'ota'iga alava 1310 nm ma le 1550 nm, ae e mana'omia se InP substrate ma e faigata ona tu'ufa'atasia ma matagaluega fa'avae i le silicon.
Germanium (Ge): fa'atasi ai ma le lautele o le bandgap e tusa ma le 0.66 eV ma le cutoff wavelength e tusa ma le 1879 nm. E mafai ona ufiufi le 1550 nm i le 1625 nm (L-band) ma e fetaui ma silicon substrates, ma avea ai ma fofo talafeagai mo le fa'alauteleina o le tali atu i long bands.
O le u'amea fa'afefiloi o le Silicon germanium (e pei o le Si0.5Ge0.5): o le lautele o le bandgap e tusa ma le 0.96 eV, o le cutoff wavelength e tusa ma le 1292 nm. O le fa'aopoopoina o le germanium i le silicon, e mafai ona fa'alauteleina le tali atu o le wavelength i ni fusi uumi i luga o le silicon substrate.
3. Feso'ota'iga o le tulaga o talosaga:
850 nm fusi:Mea e iloa ai ata o le Siliconpe mafai ona fa'aaoga ia GaAs photodetectors.
1310/1550 nm fusi:Mea e iloa ai ata o le InGaAse masani ona fa'aaogaina. E mafai fo'i e photodetectors germanium mama po'o le silicon germanium alloy ona aofia ai lenei vaega ma e iai ni tulaga lelei i le tu'ufa'atasia fa'avae i le silicon.

I le aotelega, e ala i manatu autū o le band theory ma le cutoff wavelength, o uiga o le faʻaoga ma le lautele o le ufiufi o le wavelength o mea eseese o le semiconductor i photodetectors ua toe iloiloina faʻapitoa, ma ua faʻailoa mai ai le sootaga vavalalata i le va o le filifilia o meafaitino, le faʻamalama o le wavelength o fesoʻotaʻiga fiber optic, ma le tau o le faʻagasologa o le tuʻufaʻatasia.