|
Optik aloqa asoslari
|
| bet | 60/160 | | Sana | 13.01.2024 | | Hajmi | 1 Mb. | | #136728 |
Bog'liq Optik aloqa asoslari (N.Yusupov, R.Isayev)hich.o'.v t
4zr ^^dr
(4.Ю)
137
www.ziyouz.com kutubxonasi
bunda, Ddr — zaryad tashuvchilarning elektr maydoni ta’siridagi dreyf tezligi.
Bu ifodadan ko'rinadiki, p-i-n fotodiodning tezkorligi Aich.o-.v= lO'MO10 s ni tashkil etadi. Darhaqiqat, elektr maydon kuchlan- ganligini 2-106 ga teng deb hisoblasak, dreyf tezligining quyidagi qiymatlariga (6—8 • 104 m/s) erishish mumkin. U holda d ni IO-2 sm ga teng qilib olinsa, Aich.o‘.v=10’M0'10 s natijaga kelamiz. A>ch.o‘.v juda kichik bo‘lganida fotodiodning inersionligi ekvivalent sxemasi 4.6-rasmda keltirilgan quyidagi elektr zanjirining vaqt doimiysi bilan aniqlanadi.
4.6-rasm. Yuqori chastotali p-i-n fotodiodning
ekvivalent sxemasi
t — Ryuki ■ Vfd vaqt doimiysi fotodiod sighmini uning yuklamasi qarshiligiga ko‘paytmasi bilan aniqlanadi.
Fotodiod p-n o'tishining sig‘imi quyidagi munosabat bilan aniqlanadi:
Cfd - £o£
(4.H)
bunda, Eo — vakuumning dielektrik doimiysi;
e — yarimo‘tkazgichning nisbiy dielektrik singdiruvchanligi, uning son qiymati ko‘pchilik yarimo'tkazgich birikmalar uchun, odatda, 13 ga teng;
S — p-n o'tishning ko‘ndalang kesimi.
Keskin p-n o‘tishlar uchun Lm quyidagi munosabat bilan aniqlanadi.
- l2e0e(UteskUK).
(4.12)
138
www.ziyouz.com kutubxonasi
ifodada U — p-n o‘tishga teskari yo‘nalishda qo‘yilgan kuchlanish.
t/k — kontakt potensiallar farqi. Bu ifodadan ko'rinadiki, hajmiy zaryad sohasining kengligi va fotodiod sighmining kattaligi unga qo‘yilgan kuchlanishga boghiq bohadi.
mda SP109 markali kremniyli fotodiodning volt-farada xarakteristikasi keltirilgan. Fotodiodning volt-amper xarakte- ristikalari oilasi umumiy baza sxemasi bilan ulangan bipolar tranzistoming volt-amper xarakteristikasini eslatadi. Faqat bu holda boshqaruvchi parametr sifatida emitter toki o'rniga nurlanish quwati Air dan foydalaniladi.
Fotodiodga teskari yo‘nalishda qo'yilgan nisbatan katta kuchlanishlarda p-n o‘tishda sodir bohadigan elektr teshilish bilan boghiq tarzda tokning keskin ortishi ro‘y beradi.
Qoronghlik toki Zq p-i-n fotodiodning muhim parametrlaridan biri hisoblanadi. Bu parametrning kattaligi yorughik ta’siri bohmagan holda hosil bo'luvchi zaryad tashuvchilar va p-n o‘tish sirti bo'ylab oqadigan sizish toklari bilan belgilanadi.
Zaryad tashuvchilar z-qatlamdagi issiqlik energiyasi va ulaming qo‘shni sohalardan diffuziyasi natijasida hosil bohadi.
Geteroo‘tishli fotodiod
Geteroo‘tishli fotodiodlar fotoqabulqilgichlarning eng istiqbolli turlaridan hisoblanadi.
Geterotuzilishlar foydali ish koeffitsiyenti 100 foizga yaqin fotodiodlar yaratish imkoniyatini beradi.
Geteroo'tishli fotodiodning ish xususiyatini GaAs — GaAlAs tuzilishli fotodiod yordamida ko‘rib chiqamiz. 4.8-rasmda bu turdagi geterofotodiodning tuzilishi va energetik diagrammasi keltirilgan.
Keng man etilgan energetik sohali p+ GaAlAs qatlami o‘rta n GaAs sohasida yutiladigan nurlanishni o‘tkazuvchi darcha vazifasini o‘taydi. Geteroo‘tishning ichki tomonida man etilgan energetik sohalarning kengligi 1,4 eV ni tashkil etadi. Yorug‘lik nurlanishi ta’sirida hosil bohgan kovaklar p+ GaAlAs sohaga hech qanday to‘siqsiz o‘tadigan o‘rta aktiv n GaAs sohaning qalinligi nurlanishning asosiy qismining yutilishini ta’minlaydigan qilib tanlab
139
www.ziyouz.com kutubxonasi
C, pF
L,, ткА
pt’
4.7-rasm. SP109 fotodiodining volt-farada (a) va volt-amper (b)
xarakteristikalari
olinadi. Bu sohaning yuqori darajadagi tozaligi, qatlamlar chega- rasidagi sirt holatlari zichligining kamligi yorug‘lik ta’sirida hosil bo'lgan zaryad tashuvchilarning rekombinatsiya jarayoni natijasida yo‘qolishini kamaytirish imkonini beradi.
Shunday qilib, geteroo‘tishli fotodiodlar katta foydali ish koeffitsiyentini ta’minlagan holda p-n va p-i-n tuzilishli foto- diodlarga tegishli afzalliklarga, yuqori sezgirlikka, yuqori tezkorlikka ega bo‘ladi. Ular kichik ishchi kuchlanishlarda ishlaydi.
Geteroo'tishlar ularni tashkil etuvchi yarimo‘tkazgich moda- larni tegishli tarzda tanlab olish yo‘li bilan to‘lqin uzunliklari optik diapazonining istalgan qismida ishlay oladigan fotodiodlar yaratish imkonini beradi. Geteroo‘tishli fotodiodning bu afzalligi shu bilan bog‘liqki, unda ishchi to'lqin uzunligi man etilgan energetik
140
www.ziyouz.com kutubxonasi
|
| |
