Hangarau hou ohe mea angiangi hiona photodetector
Ka whakamahia nga hanganga hopu whakaahua ki te whakarei ake i te whakauru marama ki te kikokorenga kaitirotiro whakaahua silicon
Kei te tere haere nga punaha Photonic i roto i te maha o nga tono ka puta ake, tae atu ki nga whakawhitiwhitinga whatu, liDAR sensing, me te atahanga rongoa. Heoi, ko te whanuitanga o te tangohanga o nga whakaahua ki nga otinga miihini a meake nei ka whakawhirinaki ki te utu o te hangahanganga kaitirotiro whakaahua, e ti'aturi ana i te ahua o te semiconductor e whakamahia ana mo taua kaupapa.
I nga wa o mua, ko te silicon (Si) te mea hikoi puta noa i nga waahi katoa i roto i te umanga hiko, na te mea kua pakeke te nuinga o nga umanga huri noa i tenei rauemi. Ko te mea pouri, he ngoikore te whakarea whakauru marama a Si i roto i te awhiowhiowhiowhio infrared (NIR) tata ki etahi atu semiconductors penei i te gallium arsenide (GaAs). Na tenei, kei te tipu haere nga GaA me nga koranu e pa ana ki nga tono whakaahua engari kaore i te hototahi ki nga tikanga tuku iho whakahiato whakarewa-waikura (CMOS) i whakamahia i roto i te hanga o te nuinga o te hikohiko. Na tenei i tino piki ake nga utu hangahanga.
Kua hangaia e nga Kairangahau tetahi huarahi ki te whakarei ake i te whakaurunga tata-infrared i roto i te silicon, tera pea ka heke te utu o nga taputapu whakaahua mahi nui, a ko tetahi roopu rangahau a UC Davis kei te timata i tetahi rautaki hou hei whakapai ake i te whakauru marama ki nga kiriata angiangi silicon. I roto i ta raatau pepa hou i Advanced Photonics Nexus, ka whakaatuhia e ratou mo te wa tuatahi he whakaaturanga whakamatautau mo te kaitao whakaahua-a-kirika me nga hanganga moroiti-a-marama-a-ma-marama, ka eke ki nga whakapainga mahi kaore ano kia rite ki nga GaA me etahi atu miihini roopu III-V. . Kei roto i te kaitirotiro whakaahua he pereti silicon cylindrical micron-matotoru kua whakanohoia ki runga i te tïpako whakamau, me nga "maihao" whakarewa e toro atu ana i te ahua maihao-marau mai i te whakarewa whakapiri kei runga o te pereti. Ko te mea nui, ka whakakiia te silicon pupirikana ki nga kohao porohita kua whakaritea i roto i te tauira o ia wa hei waahi hopu whakaahua. Ko te hanganga katoa o te taputapu ka whakapiko te marama i te nuinga o te waa tata ki te 90° ina pa ana ki te mata, ka taea te toha ki te taha o te rererangi Si. Ko enei aratau toha taha ka piki ake te roa o te haere o te marama me te whakaroa i te heke, ka nui ake nga tauwhitiwhitinga matū-marama ka piki ake te momi.
I whakahaerehia ano e nga kairangahau nga whaihanga whatu me nga tātaritanga ariā kia pai ake ai te maarama ki nga paanga o nga hanganga hopu whakaahua, me te maha o nga whakamatautau e whakatairite ana i nga kaitirotiro whakaahua me te kore. I kitea e ratou ko te hopu whakaahua i tino pai ake te pai o te whakauru whanui i roto i te awhi NIR, ka noho ki runga ake i te 68% me te tihi o te 86%. E tano ia tapao e, i roto i te ropu infrared tata, e rave rahi taime teitei a‘e te haaputuraa o te apoo o te photon detector i to te silicon noa, hau atu i te gallium arsenide. I tua atu, ahakoa ko te hoahoa mo te 1μm pereti silicon matotoru, ko nga tauira o te 30 nm me te 100 nm nga kiriata silicon e hototahi ana ki te hikohiko CMOS e whakaatu ana i nga mahi whakarei ake.
I te katoa, ko nga hua o tenei rangahau e whakaatu ana i te rautaki whaihua mo te whakapai ake i nga mahi a nga kaikotaki whakaahua-a-kirika i roto i nga tono whakaahua ka puta ake. Ka taea te whakauru teitei ahakoa i roto i nga paparanga silicon ultra-aniangi, a ka taea te pupuri i te iti o te punga parapara o te ara iahiko, he mea nui ki nga punaha tere. I tua atu, ko te tikanga e whakaarohia ana he hototahi ki nga tikanga whakangao CMOS hou, na reira ka kaha ki te whakarereke i te huarahi whakauru optoelectronics ki nga iahiko tawhito. Ka taea e tenei te para i te huarahi mo nga peke nui i roto i nga whatunga rorohiko ultrafast utu nui me te hangarau whakaahua.
Te wa tuku: Noema-12-2024