હિમપ્રપાત ફોટોોડેક્ટર (એપીડી ફોટોોડેક્ટર) ની સિદ્ધાંત અને વર્તમાન પરિસ્થિતિ ભાગ બે

ની સિદ્ધાંત અને વર્તમાન પરિસ્થિતિહિમપ્રપાત (શરાબ) ભાગ બે

2.2 એપીડી ચિપ સ્ટ્રક્ચર
વાજબી ચિપ સ્ટ્રક્ચર એ ઉચ્ચ પ્રદર્શન ઉપકરણોની મૂળભૂત બાંયધરી છે. એપીડીની માળખાકીય રચના મુખ્યત્વે આરસી સમયને સતત માને છે, હેટરોજંક્શન પર છિદ્ર કેપ્ચર, અવક્ષય ક્ષેત્ર દ્વારા વાહક પરિવહન સમય અને તેથી વધુ. તેની રચનાનો વિકાસ નીચે સારાંશ આપવામાં આવ્યો છે:

(1) મૂળભૂત માળખું
સરળ એપીડી સ્ટ્રક્ચર પિન ફોટોોડોડ પર આધારિત છે, પી ક્ષેત્ર અને એન પ્રદેશ ભારે ડોપ કરે છે, અને એન-પ્રકાર અથવા પી-પ્રકારનાં બમણું-રિપ્લેન્ટ ક્ષેત્ર, ગૌણ ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્ર જોડી પેદા કરવા માટે નજીકના પી ક્ષેત્રમાં રજૂ કરવામાં આવે છે, તેથી પ્રાથમિક ફોટોક્રેન્ટના એમ્પ્લીફિકેશનને સાકાર કરવા માટે. આઈએનપી સિરીઝ મટિરીયલ્સ માટે, કારણ કે હોલ ઇફેક્ટ આયનીકરણ ગુણાંક ઇલેક્ટ્રોન ઇફેક્ટ આયનીકરણ ગુણાંક કરતા વધારે છે, તેથી એન-પ્રકાર ડોપિંગનો ગેઇન ક્ષેત્ર સામાન્ય રીતે પી ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. આદર્શ પરિસ્થિતિમાં, ફક્ત છિદ્રોને ગેઇન ક્ષેત્રમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે, તેથી આ રચનાને છિદ્ર-ઇન્જેક્ટેડ માળખું કહેવામાં આવે છે.

(2) શોષણ અને લાભ અલગ પડે છે
INP ની વિશાળ બેન્ડ ગેપ લાક્ષણિકતાઓને કારણે (INP 1.35EV છે અને INGAAS 0.75EV છે), INP નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ગેઇન ઝોન સામગ્રી અને INGAAs તરીકે શોષણ ઝોન સામગ્રી તરીકે થાય છે.

()) શોષણ, grad ાળ અને ગેઇન (એસએજીએમ) સ્ટ્રક્ચર્સ અનુક્રમે સૂચિત છે
હાલમાં, મોટાભાગના વ્યાપારી એપીડી ઉપકરણો INP/INGAAS સામગ્રી, INGAAS ને શોષણ સ્તર તરીકે ઉપયોગ કરે છે, break ંચા ઇલેક્ટ્રિક ફીલ્ડ (> 5x105V/સે.મી.) હેઠળ બ્રેકડાઉન વિના, ગેઇન ઝોન સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ સામગ્રી માટે, આ એપીડીની રચના એ છે કે હિમપ્રપાત પ્રક્રિયા છિદ્રોની ટક્કર દ્વારા એન-ટાઇપ આઈએનપીમાં રચાય છે. આઈએનપી અને ઇંગા વચ્ચેના બેન્ડ ગેપમાં મોટા તફાવતને ધ્યાનમાં લેતા, વેલેન્સ બેન્ડમાં લગભગ 0.4 ઇવીના energy ર્જા સ્તરના તફાવતને આઈએનપી ગુણાકાર સ્તર પર પહોંચતા પહેલા હેટરોજંક્શન એજ પર અવરોધિત ઇંગાસ શોષણ સ્તરમાં થતા છિદ્રો બનાવે છે, અને આ એપીડીના લાંબા સમય સુધી અને સાંકડી બેન્ડવિડ્થના પરિણામે ગતિ ખૂબ ઓછી થાય છે. આ સમસ્યા બે સામગ્રી વચ્ચે ઇંગાએએસપી સંક્રમણ સ્તર ઉમેરીને હલ કરી શકાય છે.

()) શોષણ, grad ાળ, ચાર્જ અને ગેઇન (એસએજીસીએમ) માળખાં અનુક્રમે સૂચિત છે
શોષણ સ્તર અને ગેઇન લેયરના ઇલેક્ટ્રિક ફીલ્ડ વિતરણને વધુ સમાયોજિત કરવા માટે, ચાર્જ લેયર ડિવાઇસ ડિઝાઇનમાં રજૂ કરવામાં આવે છે, જે ઉપકરણની ગતિ અને પ્રતિભાવને મોટા પ્રમાણમાં સુધારે છે.

(5) રેઝોનેટર એન્હાન્સ્ડ (આરસીઇ) એસએજીસીએમ સ્ટ્રક્ચર
પરંપરાગત ડિટેક્ટર્સની ઉપરની શ્રેષ્ઠ ડિઝાઇનમાં, આપણે એ હકીકતનો સામનો કરવો જ જોઇએ કે શોષણ સ્તરની જાડાઈ એ ઉપકરણની ગતિ અને ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા માટે વિરોધાભાસી પરિબળ છે. શોષી લેનારા સ્તરની પાતળી જાડાઈ વાહક પરિવહન સમયને ઘટાડી શકે છે, તેથી મોટી બેન્ડવિડ્થ મેળવી શકાય છે. જો કે, તે જ સમયે, ઉચ્ચ ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા મેળવવા માટે, શોષણ સ્તરમાં પૂરતી જાડાઈ હોવી જરૂરી છે. આ સમસ્યાનું સમાધાન રેઝોનન્ટ પોલાણ (આરસીઇ) માળખું હોઈ શકે છે, એટલે કે, વિતરિત બ્રેગ રિફ્લેક્ટર (ડીબીઆર) એ ઉપકરણની નીચે અને ટોચ પર બનાવવામાં આવ્યું છે. ડીબીઆર મિરરમાં ઓછા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અને સ્ટ્રક્ચરમાં ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સવાળી બે પ્રકારની સામગ્રી હોય છે, અને બંને વૈકલ્પિક રીતે વધે છે, અને દરેક સ્તરની જાડાઈ સેમિકન્ડક્ટરમાં ઘટના પ્રકાશ તરંગલંબાઇ 1/4 ને મળે છે. ડિટેક્ટરની રેઝોનેટર સ્ટ્રક્ચર ગતિ આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરી શકે છે, શોષણ સ્તરની જાડાઈ ખૂબ પાતળી બનાવી શકાય છે, અને ઘણા પ્રતિબિંબ પછી ઇલેક્ટ્રોનની ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરવામાં આવે છે.

(6) એજ-જોડી વેવગાઇડ સ્ટ્રક્ચર (ડબલ્યુજી-એપીડી)
ઉપકરણની ગતિ અને ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા પર શોષણ સ્તરની જાડાઈના વિવિધ અસરોના વિરોધાભાસને હલ કરવા માટેનો બીજો ઉપાય એ ધાર-જોડી વેવગાઇડ સ્ટ્રક્ચર રજૂ કરવાનો છે. આ માળખું બાજુથી પ્રકાશમાં પ્રવેશ કરે છે, કારણ કે શોષણ સ્તર ખૂબ લાંબું છે, ઉચ્ચ ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા મેળવવાનું સરળ છે, અને તે જ સમયે, શોષણ સ્તર ખૂબ પાતળા બનાવી શકાય છે, વાહક પરિવહન સમયને ઘટાડે છે. તેથી, આ માળખું બેન્ડવિડ્થની વિવિધ પરાધીનતા અને શોષણ સ્તરની જાડાઈ પર કાર્યક્ષમતાનું નિરાકરણ લાવે છે, અને ઉચ્ચ દર અને ઉચ્ચ ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા એપીડી પ્રાપ્ત કરવાની અપેક્ષા છે. ડબલ્યુજી-એપીડીની પ્રક્રિયા આરસીઇ એપીડી કરતા સરળ છે, જે ડીબીઆર મિરરની જટિલ તૈયારી પ્રક્રિયાને દૂર કરે છે. તેથી, તે વ્યવહારિક ક્ષેત્રમાં વધુ શક્ય છે અને સામાન્ય વિમાન opt પ્ટિકલ કનેક્શન માટે યોગ્ય છે.

3. નિષ્કર્ષ
હિમપ્રપાતનો વિકાસફોટોોડેક્ટરસામગ્રી અને ઉપકરણોની સમીક્ષા કરવામાં આવે છે. આઈએનપી મટિરિયલ્સના ઇલેક્ટ્રોન અને હોલ ટકરાતા આયનીકરણ દર ઇનલાસની નજીક છે, જે બે વાહક પ્રતીકોની ડબલ પ્રક્રિયા તરફ દોરી જાય છે, જે હિમપ્રપાતના મકાનનો સમય લાંબો સમય બનાવે છે અને અવાજ વધ્યો છે. શુદ્ધ ઇનલાસ મટિરિયલ્સની તુલનામાં, આઈએનજીએએસ (પી) /ઇનલાસ અને (અલ) ગાએ /ઇનલાસ ક્વોન્ટમ વેલ સ્ટ્રક્ચર્સમાં ટકરાઇ આયનીકરણ ગુણાંકનો ગુણોત્તર વધ્યો છે, તેથી અવાજની કામગીરીમાં મોટા પ્રમાણમાં ફેરફાર થઈ શકે છે. સ્ટ્રક્ચરની દ્રષ્ટિએ, ડિવાઇસની ગતિ અને ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા પર શોષણ સ્તરની જાડાઈના વિવિધ અસરોના વિરોધાભાસને હલ કરવા માટે, રેઝોનેટર એન્હાન્સ્ડ (આરસીઇ) એસએજીસીએમ સ્ટ્રક્ચર અને એજ-જોડી વેવગાઇડ સ્ટ્રક્ચર (ડબલ્યુજી-એપીડી) વિકસાવવામાં આવી છે. પ્રક્રિયાની જટિલતાને કારણે, આ બંને રચનાઓની સંપૂર્ણ વ્યવહારિક એપ્લિકેશનને વધુ શોધવાની જરૂર છે.