|
Fotoqabulqilgichlar tayyorlashda ishlatiladigan yarimo'tkazgichlar va
yarimo'tkazgichli birikmaiar
|
| bet | 64/160 | | Sana | 13.01.2024 | | Hajmi | 1 Mb. | | #136728 |
Bog'liq Optik aloqa asoslari (N.Yusupov, R.Isayev)Fotoqabulqilgichlar tayyorlashda ishlatiladigan yarimo'tkazgichlar va
yarimo'tkazgichli birikmaiar
Yarimo'tkazgichning turi
|
Qabul qilinuvchi to'lqin uzunligi diapazoni, AX, nm
|
Si
|
400-1000
|
Ge
|
600-1600
|
GaAs
|
800-1000
|
InGaAsP
|
1000-1700
|
|
1100-1600
|
I
I
Bu hoi ushbu yarimo'tkazgichlarning kvant samaradorligi va to‘lqin uzunligi orasidagi bog'lanishning xususiyatlari bilan bog'liq (4.15-rasm).
Tolali optik uzatish tizimining ish rejimini ta’minlash uchun fotoqabulqilgich uzatuvchi optoelektron modulining yorug'lik manbayi va optik tola bilan optik jihatdan muvofiqlashgan bo'lishi kerak. Boshqacha aytganda, quyidagi munosabat bajarilishi zarur:
ДW/«ZAw;-'™ - AW"'; (4.15)
150
www.ziyouz.com kutubxonasi
4.15-rasm. Yarimo‘tkazgichlarning kvant samaradorligi va to‘lqin uzunligi
orasidagi bog‘lanish grafigi
Bu yerda va AW/*’ - AWJ'™ mos ravishda fotoqabulqilgich va yorug‘lik manbayi tayyorlangan yarimo‘tkazgichlarning man etilgan energetik sohalarining kengligi, AW0' — optik tola shaffoflik darchasining spektral diapazoni.
Bundan kremniyli va arsenid galiyli fotoqabulqilgichlardan optik tolaning birmchi «shaffoflik darchasi» da, germaniyli, InGaAs va InGaAsP li fotoqabulqilgichlardan eca optik tolaning ikkinchi va uchinchi «shaffoflik darchalari» da ishlaydigan tolali optik uzatish tizimlarida foydalanish mumkin degan xulosaga kelish mumkin va bu hoi tolali uzatish tizimining sifat ko‘rsatkichlari — regeneratsiyasiz uzatish bo‘lagining uzunligi, o‘tkazish polosasining kengligi va boshqalarga tegishli tarzda ta’sir etadi.
Fotoqabulqilgichlarni tayyorlashda qo‘llaniladigan yarimo‘tkaz- gich materiallari energetik sohalarining turli xilligi ularning muhim parametrlaridan biri hisoblangan va kattaligi noasosiy zaryad tashuvchilarning konsentratsiyasi bilan belgilanadigan birlamchi qoronghlik toki Д qiymatining farqlanishiga sabab bo‘ladi. Chunon- chi, yarimo‘tkazgich man etilgan energetik sohasi kengligining kamayishi qorong‘ilik toki qiymatining eksponensial qonuniyat
151
www.ziyouz.com kutubxonasi
bo‘yicha ortishiga olib keladi (4.2-jadval). Bu hoi o‘z navbatida fotoqabulqilgich tomonidan qabul qilinadigan minimal quwat sathi, shuningdek, issiqlik tabiatiga ega bo‘lgan shovqin sathining ortishiga sabab bo‘ladi. Fotoqabulqilgichlardan foydalanish nuqtayi nazaridan salbiy hisoblangan bu holatlarning oldini olish uchun ularni mikrosovitkichlarga joylashtirish tavsiya etiladi.
Fotoqabulqilgichlar ekspluatatsion parametrlarining qiymati ularning asosini tashkil etadigan yarimo‘tkazgich materiallarining bir qator boshqa xususiyatlari bilan ham bog‘liq. Jumladan, ularning yuqori darajadagi tezkorligini ta’minlash uchun noasosiy zaryad tashuvchilarning harakatchanligi katta bo'lgan yarimo‘tkazgich- lardan foydalanish zarur. Yuqori sezgirlikka ega bo‘lgan fotoqabul- qilgichlami tayyorlash esa noasosiy zaryad tashuvchilarning yashash vaqti, demak, diffuziya uzunligi yetarli darajada katta bo‘lgan, yorug‘likning yutilish koeffitsiyenti asbobning aktiv ishchi sohasida tarqalish yo‘nalishi bo‘yicha mo‘tadil qiymatga ega bo‘lgan yarimo'tkazgichlardan foydalanishni taqozo etadi. Fotoqabulqil- gichlarning xarakteristika va parametrlari ulardan foydalanish nuqtayi nazaridan nafaqat yarimo‘tkazgich materialining turiga, shuningdek, ularning tuzilish xususiyatlari, ish mexanizmiga ham jiddiy ravishda bog‘liq bo‘ladi.
p-n tuzilishli fotodiod konstruktiv jihatdan sodda, yetarli darajada katta tezkorlik (lOMCb9 sek) va sezgirlikka ega, xarakteristika va parametrlari barqaror, kam shovqinli fotoqabulqilgich hisoblanadi. Bu turdagi fotoqabulqilgichlarning sezgirligi va tezkorligini oshirish borasidagi izlanishlar o‘z vaqtida p-i-n tuzilishli fotodiodlarning yaratilishiga olib keldi.
Kiritmalar bilan kuchli tarzda (Aa,7Vd«10'M019 sm3) boyitilgan p va n sohalar orasiga joylashtirilgan bir necha o‘n mikrometr qalinlikdagi xususiy yarimo‘tkazgichli (z-sohali) bu turdagi fotoqabulqilgichlar bir tomondan yorug‘lik oqimining to‘laroq yutilishini ta’minlab, asbob sezgirligini 0,7-ri),8 A/W largacha oshirish, ikkinchi tomondan elektr maydonining bu sohada vujudga kelgan katta kuchlanganligi hisobiga ekstraksiyalanuvchi noasosiy zaryad tashuvchilarning bu maydon orqali uchib o‘tish vaqtining ka- mayishiga, ya’ni asbob tezkorligining 1010 sek largacha erishishiga olib keladi. Shu sababdan p-i-n fotodiodlardan katta uzatish tezligiga
152
www.ziyouz.com kutubxonasi
|
| |
