Photodetectorsary ny halavan'ny onjam-pandrefesana
Ity lahatsoratra ity dia mifantoka amin'ny fitaovana sy ny fitsipiky ny fiasan'ny photodetectors (indrindra ny mekanisma famaliana mifototra amin'ny teorian'ny tarika), ary koa ny masontsivana fototra sy ny toe-javatra fampiharana ny fitaovana semiconductor samihafa.
1. Fitsipika fototra: Miasa mifototra amin'ny fiantraikan'ny fotoelektrika ny photodetector. Mila mitondra angovo ampy (lehibe noho ny sakany elanelan'ny tarika Eg an'ny fitaovana) ireo photon miditra mba hampientanentana ireo elektrôna avy amin'ny tarika valence mankany amin'ny tarika conduction, ka mamorona famantarana elektrika azo tsikaritra. Mifanohitra amin'ny halavan'ny onjam-peo ny angovon'ny photon, ka manana "halavan'ny onjam-peo tapaka" (λ c) ny detector - ny halavan'ny onjam-peo ambony indrindra afaka mamaly, izay tsy ahafahany mamaly tsara raha mihoatra izany. Azo tombanana amin'ny fampiasana ny raikipohy λ c ≈ 1240/Eg (nm) ny halavan'ny onjam-peo tapaka, izay refesina amin'ny eV ny Eg.
2. Ireo akora fototra amin'ny semiconductor sy ny toetrany:
Silisiôma (Si): sakany elanelan'ny tarika eo amin'ny 1.12 eV eo ho eo, halavan'ny onjam-peo tapaka eo amin'ny 1107 nm eo ho eo. Azo ampiasaina amin'ny fitadiavana halavan'ny onjam-peo fohy toy ny 850 nm, izay matetika ampiasaina amin'ny fifandraisana fibre optique multimode fohy (toy ny foibe angon-drakitra).
Gallium arsenide (GaAs): sakany elanelan'ny tarika 1.42 eV, halavan'ny onjam-pandrefesana eo amin'ny 873 nm eo ho eo. Azo ampiasaina amin'ny halavan'ny onjam-pandrefesana 850 nm, azo ampiarahina amin'ny loharanon-jiro VCSEL avy amin'ny fitaovana mitovy amin'ny puce tokana.
Indium gallium arsenide (InGaAs): Azo amboarina eo anelanelan'ny 0.36~1.42 eV ny sakany elanelan'ny tarika, ary ny halavan'ny onjam-peo tapaka dia mandrakotra 873~3542 nm. Izy io no fitaovana mpitsikilo mahazatra ho an'ny varavarankely fifandraisana fibre 1310 nm sy 1550 nm, saingy mitaky substrate InP ary sarotra ampidirina amin'ny fizaran-tany mifototra amin'ny silikônina.
Germanium (Ge): manana sakany elanelan'ny tarika eo amin'ny 0.66 eV eo ho eo ary halavan'ny onjam-peo eo amin'ny 1879 nm eo ho eo. Afaka mandrakotra 1550 nm hatramin'ny 1625 nm (L-band) izy io ary mifanaraka amin'ny substrates silicon, ka mahatonga azy io ho vahaolana azo ampiharina amin'ny fanitarana ny valinteny amin'ny tarika lava.
Firaka silisiôma germanium (toy ny Si0.5Ge0.5): sakany elanelan'ny tarika eo amin'ny 0.96 eV eo ho eo, halavan'ny onjam-pandrefesana eo amin'ny 1292 nm eo ho eo. Amin'ny alàlan'ny fampidirana germanium ao anaty silisiôma, dia azo itarina hatrany amin'ny tarika lava kokoa eo amin'ny substrate silisiôma ny halavan'ny onjam-pamaliana.
3. Fifandraisan'ny toe-javatra fampiharana:
Tarika 850 nm:Mpamantatra sary silikôninana azo ampiasaina ny photodetectors GaAs.
Tarika 1310/1550 nm:Mpamantatra sary InGaAsno tena ampiasaina. Ny fitaovana fitiliana hazavana germanium madio na silikônina germanium alloy dia afaka mandrakotra io sehatra io ihany koa ary manana tombony mety amin'ny fampidirana mifototra amin'ny silikônina.
Amin'ny ankapobeny, amin'ny alalan'ny foto-kevitra fototra momba ny teorian'ny tarika sy ny halavan'ny onjam-peo tapaka, dia nodinihina ara-dalàna ny toetran'ny fampiharana sy ny elanelan'ny fandrakofana halavan'ny onjam-peo amin'ny fitaovana semiconductor samihafa ao amin'ny photodetectors, ary nohazavaina ny fifandraisana akaiky misy eo amin'ny fisafidianana fitaovana, ny varavarankelin'ny halavan'ny onjam-pifandraisana fibre optique, ary ny vidin'ny dingana fampidirana.
Fotoana fandefasana: 08 Aprily 2026