ଆଭାଲାନ୍ସ ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର (ଏପିଡି ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର) ଭାଗର ନୀତି ଏବଂ ବର୍ତ୍ତମାନର ପରିସ୍ଥିତି |

ଅବଷ୍ଟ୍ରାକ୍ଟ: ଆଭାଲାନ୍ସ ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟରର ମ basic ଳିକ ଗଠନ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟ ନୀତି (APD ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର୍ |) ଉପସ୍ଥାପିତ ହୋଇଛି, ଉପକରଣ ସଂରଚନାର ବିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥାଏ, ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଅନୁସନ୍ଧାନ ସ୍ଥିତିକୁ ସଂକ୍ଷିପ୍ତ କରାଯାଇଥାଏ ଏବଂ APD ର ଭବିଷ୍ୟତ ବିକାଶ ଆଶା କରାଯାଏ |

1 ପରିଚୟ
ଏକ ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର ହେଉଛି ଏକ ଉପକରଣ ଯାହା ଆଲୋକ ସଙ୍କେତକୁ ବ electrical ଦୁତିକ ସଙ୍କେତରେ ପରିଣତ କରେ | A ରେସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର |, ଘଟଣା ଫୋଟନ୍ ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ସାହିତ ଫଟୋ-ଉତ୍ପାଦିତ ବାହକ ପ୍ରୟୋଗ ହୋଇଥିବା ବାୟା ଭୋଲଟେଜ୍ ଅନ୍ତର୍ଗତ ବାହ୍ୟ ସର୍କିଟରେ ପ୍ରବେଶ କରେ ଏବଂ ଏକ ମାପଯୋଗ୍ୟ ଫଟୋଗ୍ରାଫ୍ ସୃଷ୍ଟି କରେ | ସର୍ବାଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ଉପରେ ମଧ୍ୟ, ଏକ ପିନ୍ ଫୋଟୋଡିଏଡ୍ କେବଳ ଏକ ଯୁଗଳ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍-ହୋଲ୍ ଯୋଡି ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ, ଯାହା ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଲାଭ ବିନା ଏକ ଉପକରଣ | ଅଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ପାଇଁ, ଏକ ବାଘ ଫୋଟୋଡିଏଡ୍ (APD) ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ | ଫୋଟୋକ୍ୟୁରେଣ୍ଟ ଉପରେ APD ର ବିସ୍ତାର ପ୍ରଭାବ ଆୟନାଇଜେସନ୍ ଧକ୍କା ପ୍ରଭାବ ଉପରେ ଆଧାରିତ | ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପରିସ୍ଥିତିରେ, ତ୍ୱରିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଛିଦ୍ରଗୁଡିକ ଏକ ନୂତନ ଯୋଡି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍-ଗାତ ଯୁଗଳ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଲାଟାଇସ୍ ସହିତ ଧକ୍କା ହେବା ପାଇଁ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ଶକ୍ତି ହାସଲ କରିପାରନ୍ତି | ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ହେଉଛି ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା, ଯାହା ଦ୍ light ାରା ଆଲୋକ ଅବଶୋଷଣ ଦ୍ ated ାରା ଉତ୍ପାଦିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍-ଗାତ ଯୁଗଳ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍-ଗାତ ଯୁଗଳ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରନ୍ତି ଏବଂ ଏକ ବୃହତ ଦଳୀୟ ଫଟୋଗ୍ରାଫ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରନ୍ତି | ତେଣୁ, APD ର ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ଏବଂ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଲାଭ ଅଛି, ଯାହା ଉପକରଣର ସଙ୍କେତ-ଶବ୍ଦ ଅନୁପାତରେ ଉନ୍ନତି କରିଥାଏ | APD ମୁଖ୍ୟତ long ଦୀର୍ଘ ଦୂରତା କିମ୍ବା ଛୋଟ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ଯୋଗାଯୋଗ ପ୍ରଣାଳୀରେ ବ୍ୟବହୃତ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଶକ୍ତି ଉପରେ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ସୀମିତତା ସହିତ ବ୍ୟବହୃତ ହେବ | ବର୍ତ୍ତମାନ, ଅନେକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଡିଭାଇସ୍ ବିଶେଷଜ୍ଞ APD ର ଆଶା ବିଷୟରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଆଶାବାଦୀ ଅଟନ୍ତି ଏବଂ ବିଶ୍ believe ାସ କରନ୍ତି ଯେ ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡିକର ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ପ୍ରତିଦ୍ୱନ୍ଦ୍ୱିତାକୁ ବ to ାଇବା ପାଇଁ APD ର ଅନୁସନ୍ଧାନ ଆବଶ୍ୟକ |

2। ଯାନ୍ତ୍ରିକ ବିକାଶବାଘ ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର |(APD ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର୍)

2.1 ସାମଗ୍ରୀ
(1)ସି ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର୍ |
ସି ମ୍ୟାଟେରିଆଲ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି ହେଉଛି ଏକ ପରିପକ୍ୱ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଯାହା ମାଇକ୍ରୋ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, କିନ୍ତୁ ଏହା ତରଙ୍ଗଦ eng ର୍ଘ୍ୟ 1.31 ମିମି ଏବଂ 1.55 ମିମି ମଧ୍ୟରେ ଉପକରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ନୁହେଁ ଯାହା ସାଧାରଣତ opt ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଯୋଗାଯୋଗ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଗ୍ରହଣୀୟ |

(୨) ଜି
ଯଦିଓ ଜି ଏପିଡିର ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରାଲ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ରେ କମ୍ କ୍ଷୟ ଏବଂ କମ୍ ବିଚ୍ଛେଦର ଆବଶ୍ୟକତା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ, ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବହୁତ ଅସୁବିଧା ଅଛି | ଏହା ସହିତ, ଜି’ର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଗାତ ଆୟନାଇଜେସନ୍ ହାର ଅନୁପାତ () 1 ର ନିକଟତର, ତେଣୁ ଉଚ୍ଚ କ୍ଷମତା ସମ୍ପନ୍ନ APD ଉପକରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା କଷ୍ଟକର |

(3) In0.53Ga0.47As / InP |
In0.53Ga0.47A କୁ APD ର ଆଲୋକ ଅବଶୋଷଣ ସ୍ତର ଏବଂ ଗୁଣନ ସ୍ତର ଭାବରେ InP ଚୟନ କରିବା ଏକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ପଦ୍ଧତି | In0.53Ga0.47 ର ପଦାର୍ଥର ଅବଶୋଷଣ ଶିଖର ହେଉଛି 1.65 ମିମି, 1.31 ମିମି, 1.55 ମିମି ତରଙ୍ଗଦ eng ର୍ଘ୍ୟ ପ୍ରାୟ 104cm-1 ଉଚ୍ଚ ଅବଶୋଷଣ କୋଏଫିସିଣ୍ଟେଣ୍ଟ, ଯାହା ବର୍ତ୍ତମାନ ଆଲୋକ ଡିଟେକ୍ଟରର ଅବଶୋଷଣ ସ୍ତର ପାଇଁ ପସନ୍ଦଯୋଗ୍ୟ ପଦାର୍ଥ |

(4)InGaAs ଫଟୋଡେଟେକ୍ଟର |/ ଇନ୍ଫୋଟୋଡେଟେକ୍ଟର |
ଆଲୋକ ଶୋଷଣକାରୀ ସ୍ତର ଭାବରେ InGaAsP ଏବଂ ମଲ୍ଟିପ୍ଲେର୍ ସ୍ତର ଭାବରେ InP କୁ ଚୟନ କରି, 1-1.4 ମିମି ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ତରଙ୍ଗ ଦ eng ର୍ଘ୍ୟ ସହିତ APD, ଉଚ୍ଚ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଦକ୍ଷତା, ନିମ୍ନ ଅନ୍ଧକାର କରେଣ୍ଟ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଆଭାଲାନ୍ସ ଲାଭ ପ୍ରସ୍ତୁତ ହୋଇପାରିବ | ବିଭିନ୍ନ ମିଶ୍ରିତ ଉପାଦାନଗୁଡିକ ଚୟନ କରି, ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ତରଙ୍ଗଦ eng ର୍ଘ୍ୟ ପାଇଁ ସର୍ବୋତ୍ତମ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ହାସଲ ହୁଏ |

(5) InGaAs / InAlAs |
In0.52Al0.48 ଯେପରି ପଦାର୍ଥର ଏକ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଫାଙ୍କ (1.47eV) ଅଛି ଏବଂ ତରଙ୍ଗଦ eng ର୍ଘ୍ୟ 1.55 ମିମିରେ ଅବଶୋଷିତ ହୁଏ ନାହିଁ | ଏକ ପ୍ରମାଣ ଅଛି ଯେ ପତଳା In0.52Al0.48A ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ଶୁଦ୍ଧ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ଅବସ୍ଥାରେ ମଲ୍ଟିପ୍ଲିକେଟର ସ୍ତର ଭାବରେ InP ଅପେକ୍ଷା ଉତ୍ତମ ଲାଭ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ହାସଲ କରିପାରିବ |

(6) InGaAs / InGaAs (P) / InAlAs ଏବଂ InGaAs / In (Al) GaAs / InAlAs |
ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରଭାବ ଆୟନାଇଜେସନ୍ ହାର APD ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କାରଣ | ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ମଲ୍ଟିପ୍ଲେର୍ ସ୍ତରର ଧକ୍କା ଆୟନାଇଜେସନ୍ ହାର InGaAs (P) / InAlAs ଏବଂ In (Al) GaAs / InAlAs superlattice ସଂରଚନାକୁ ଉପସ୍ଥାପନ କରି ଉନ୍ନତ ହୋଇପାରିବ | ସୁପର୍ଲାଟାଇସ୍ structure ାଞ୍ଚା ବ୍ୟବହାର କରି, ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ କଣ୍ଡକ୍ଟେସନ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଏବଂ ଭାଲେନ୍ସ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ମୂଲ୍ୟ ମଧ୍ୟରେ ଅସୀମେଟ୍ରିକ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଏଜ୍ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତାକୁ କୃତ୍ରିମ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିପାରିବ ଏବଂ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବ ଯେ କଣ୍ଡକ୍ଟେସନ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଭାଲେନ୍ସ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା (ΔEc >> ΔEv) ଠାରୁ ବହୁତ ବଡ ଅଟେ | InGaAs ବଲ୍କ ସାମଗ୍ରୀ ସହିତ ତୁଳନା କଲେ, InGaAs / InAlAs କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଭଲ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଆୟନାଇଜେସନ୍ ହାର (କ) ଯଥେଷ୍ଟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ, ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଛିଦ୍ର ଅତିରିକ୍ତ ଶକ୍ତି ଲାଭ କରେ | ΔEc >> ΔEv ହେତୁ, ଏହା ଆଶା କରାଯାଇପାରେ ଯେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ ଶକ୍ତି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଆୟନାଇଜେସନ୍ ହାରକୁ ଗାତ ଆୟନାଇଜେସନ୍ ହାର (ଖ) ରେ ଗର୍ତ୍ତ ଶକ୍ତିର ଅବଦାନଠାରୁ ଅଧିକ ବ increases ାଇଥାଏ | ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଆୟନାଇଜେସନ୍ ହାରର ଅନୁପାତ (k) ଗାତ ଆୟନାଇଜେସନ୍ ହାରରେ ବୃଦ୍ଧି ହୁଏ | ତେଣୁ, ସୁପର୍ଲାଟାଇସ୍ ସଂରଚନା ପ୍ରୟୋଗ କରି ଉଚ୍ଚ ଲାଭ-ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଉତ୍ପାଦ (GBW) ଏବଂ କମ୍ ଶବ୍ଦ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇପାରିବ | ଅବଶ୍ୟ, ଏହି InGaAs / InAlAs କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଭଲ ଗଠନ APD, ଯାହା k ମୂଲ୍ୟ ବ can ାଇପାରେ, ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ରିସିଭର୍ରେ ପ୍ରୟୋଗ କରିବା କଷ୍ଟକର | ଏହାର କାରଣ ହେଉଛି ଗୁଣନକାରୀ କାରକ ଯାହା ସର୍ବାଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ ଅନ୍ଧକାର କରେଣ୍ଟ ଦ୍ୱାରା ସୀମିତ, ଗୁଣକ ଶବ୍ଦ ନୁହେଁ | ଏହି ସଂରଚନାରେ, ଅନ୍ଧାର କରେଣ୍ଟ ମୁଖ୍ୟତ In ଏକ ସଂକୀର୍ଣ୍ଣ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଫାଙ୍କା ସହିତ InGaAs କୂଅ ସ୍ତରର ଟନେଲିଂ ପ୍ରଭାବ ଦ୍ୱାରା ହୋଇଥାଏ, ତେଣୁ InGaAs ପରିବର୍ତ୍ତେ InGaAsP କିମ୍ବା InAlGaAs ପରି ଏକ ପ୍ରଶସ୍ତ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଫାଙ୍କା ଚତୁର୍ଥାଂଶ ମିଶ୍ରଣର ପରିଚୟ | କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କୂଅର ଗଠନ ଅନ୍ଧକାର କରେଣ୍ଟକୁ ଦମନ କରିପାରିବ |