O le Fausaga o le InGaAs Photodetector

O le Fausaga oInGaAs Photodetector
Talu mai le vaitau o le 1980, ua suʻesuʻeina e le au suʻesuʻe le fausaga o le InGaAs photodetectors, lea e mafai ona aoteleina i ni ituaiga autu se tolu: InGaAs uʻamea semiconductor uʻameaphotodetectors(MSM-PD), InGaAsMea e iloa ai ata o le PIN(PIN-PD), ma InGaAsmasini e iloa ai le solo o le ava(APD-PD). E iai ni eseesega taua i le faagasologa o le gaosiga ma le tau o masini e iloa ai ata o le InGaAs ma fausaga eseese, ma e iai foʻi ni eseesega taua i le faatinoga o le masini.
O le ata fa'ata'ita'i o le fausaga o le InGaAs metal semiconductor metal photodetector o lo'o fa'aalia i le ata, o se fausaga fa'apitoa e fa'avae i luga o le Schottky junction. I le 1992, na fa'aogaina ai e Shi ma isi le tekinolosi low-pressure metal organic vapor phase epitaxy (LP-MOVPE) e fa'atupu ai vaega epitaxial ma saunia ai InGaAs MSM photodetectors. O le masini e maualuga lona tali atu o le 0.42 A/W i le wavelength o le 1.3 μ m ma le tafe pogisa e itiiti ifo i le 5.6 pA/μ m² i le 1.5 V. I le 1996, na fa'aogaina ai e le au su'esu'e le gas-phase molecular beam epitaxy (GSMBE) e fa'atupu ai vaega epitaxial o le InAlAs InGaAs InP, lea na fa'aalia ai uiga maualuga o le resistivity. O tulaga o le tuputupu a'e na fa'aleleia atili e ala i le fuaina o le X-ray diffraction, ma i'u ai i se lattice mismatch i le va o vaega o le InGaAs ma le InAlAs i totonu o le va o le 1 × 10⁻³. O le iʻuga, na faʻaleleia atili ai le faʻatinoga o le masini, faʻatasi ai ma le tafe pogisa e itiiti ifo i le 0.75 pA/μ m² i le 10 V ma se tali vave e 16 ps i le 5 V. I le aotelega, o le MSM structure photodetector e faigofie ma faigofie ona faʻapipiʻi le fausaga, e faʻaalia ai le tafe pogisa maualalo (tulaga pA), ae o le electrode uʻamea e faʻaitiitia ai le vaega aoga o le mitiia o le malamalama o le masini, ma iʻu ai i le maualalo o le tali atu pe a faʻatusatusa i isi fausaga.

O le InGaAs PIN photodetector o loʻo i ai se vaega intrinsic ua faʻaofi i le va o le vaega faʻafesoʻotaʻi ituaiga-P ma le vaega faʻafesoʻotaʻi ituaiga-N, e pei ona faʻaalia i le ata, lea e faʻateleina ai le lautele o le vaega o le faʻaitiitia, ma faʻasalalauina ai le tele o paga o pu eletise ma fausia ai se photocurrent tele, ma faʻaalia ai le conductivity eletise sili ona lelei. I le 2007, na faʻaaogaina e le au suʻesuʻe le MBE e faʻatupulaʻia ai vaega buffer vevela maualalo, faʻaleleia atili ai le roughness o le fogaeleele ma faʻatoʻilaloina le lattice mismatch i le va o le Si ma le InP. Na latou faʻapipiʻiina fausaga PIN InGaAs i luga o substrates InP e faʻaaoga ai le MOCVD, ma o le tali atu o le masini e tusa ma le 0.57 A/W. I le 2011, na faʻaaogaina e le au suʻesuʻe PIN photodetectors e atiina ae ai se masini ata LiDAR puʻupuʻu mo le faʻatautaia, aloese mai faʻalavelave/fetoʻai, ma le iloa/iloaina o sini o taʻavale laiti e leai ni tagata. Na faʻapipiʻiina le masini ma se chip microwave amplifier taugofie, ma faʻaleleia atili ai le fua faatatau o le signal-to-noise o InGaAs PIN photodetectors. I luga o lenei faavae, i le 2012, na faʻaoga ai e le au suʻesuʻe lenei masini faʻataʻitaʻi LiDAR i robots, ma se mamao e iloa ai e silia ma le 50 mita ma ua faʻateleina le iugafono i le 256 × 128.
O le InGaAs avalanche photodetector o se ituaiga photodetector e iai le gain, e pei ona faʻaalia i le ata o le fausaga. E maua e paga o pu eletise le malosi e lava i lalo o le gaioiga a le fanua eletise i totonu o le vaega faaluaina, ma fetoʻai ma atoms e faʻatupu ai ni paga fou o pu eletise, ma faʻatupuina ai le aafiaga o le avalanche ma faaluaina ai avega e le paleni i totonu o le meafaitino. I le 2013, na faʻaaogaina e le au suʻesuʻe le MBE e faʻatupu ai le lattice matched InGaAs ma InAlAs alloys i luga o InP substrates, faʻatonutonuina le malosiaga o le avega e ala i suiga i le tuufaatasiga o le alloy, le mafiafia o le epitaxial layer, ma le doping, faʻateleina le electroshock ionization aʻo faʻaitiitia le hole ionization. I lalo o le tutusa output signal gain, e faʻaalia e le APD le pisa maualalo ma le maualalo o le pogisa. I le 2016, na fausia ai e le au suʻesuʻe se 1570 nm laser active imaging experimental platform e faʻavae i luga o InGaAs avalanche photodetectors. O le matagaluega i totonu o leMea e iloa ai ata o le APDe maua ai ni leo ma tuʻu saʻo mai ai faʻailoilo numera, ma faʻapipiʻi ai le masini atoa. O faʻaiʻuga o suʻega o loʻo faʻaalia i Ata (d) ma le (e). O le Ata (d) o se ata faaletino o le sini o le ata, ma o le Ata (e) o se ata mamao e tolu-vaega. E mafai ona iloa manino o le vaega o le faʻamalama i le Sone C e iai se mamao loloto mai Sone A ma le B. O lenei faʻavae e ausia ai se lautele o le pulse e itiiti ifo i le 10 ns, le malosi o le pulse e tasi e mafai ona fetuʻunaʻi (1-3) mJ, se tulimanu o le vaʻaiga o le 2 ° mo tioata e lafoina ma taliaina, se fua faatatau o le toe fai o le 1 kHz, ma se taʻamilosaga o le tiute o le detector e tusa ma le 60%. Faʻafetai i le faʻaopoopoga o le photocurrent i totonu, tali vave, laʻititi le tele, tumau, ma le taugofie o le APD, e mafai e le APD photodetectors ona ausia se fua faatatau o le iloa e tasi le faasologa o le tele e maualuga atu nai lo le PIN photodetectors. O le mea lea, o le taimi nei o le radar laser autu e faʻaaogaina tele lava le avalanche photodetectors.