Chuyên Đề : Nghiên cứu về quá trình thu quang các loại diode thu quang

Thiết bị thu quang có vai trò quan trọng trong hệ thống thông tin quang.biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện Cơ sở của hiệu ứng quang điện là quá trình hấp thu ánh sáng trong chất bán dẫnHiệu ứng quang điệnKhi chiếu ánh sáng vào tấm bán dẫn này ,nếu năng lượng của photon đến (E=hv) lớn hơn năng lượng vùng cấm của bán dẫn ,photon bị hấp thụ sẽ tao thành 1 cặp điện tử lỗ trốngDưới tác động của điện trường đặt ngoài tấm bán dẫn các điện tử và lỗ trống này sẽ dịch chuyển qua tấm bán dẫn đi qua mạch ngoài và tạo thành dòng điện với công thức Ip=RpinR là đáp ứng của diode thu quang Pin công suất quang đến

   ! "#$%"#&'()**+, - )./+01 2034 !56789:17;3<= +>?  9/@A%BCD /EF  EG>"HI%BCDJGE@K L%-L%@%  /MN %@%-O(MOGP 1%@% 1%@% QEM-O#GP-RE0.S (@ETUVW'/0.SXO# GPR(G>O(YMZ-*[(@% \]B ).'@^ @%._@[-O#GP@%\-]B-MZ>`O#GP@#---H@%'C  ;(Va( a-@(  bCMO@E 3GE@KM-@% c%#/G Độ đáp ứng: Dòng quang điện tỉ lệ trực tiếp với công suất quang vào Trong đó: R - độ đáp ứng (độ nhạy) của nguồn thu (đơn vị: A/W) . Hiệu suất l ợng tử: Độ đáp ứng: Hiệu suất chuyển đổi O/E. R tăng theo b ớc sóng. c%#/G ^@( . Sự phụ thuộc vào : liên quan đến hệ số hấp thụ Giả sử lớp bán dẫn bọc lớp chống phản xạ công suất truyền qua lớp bán dẫn . Công suất bị hấp thụ: . Mỗi photon bị hấp thụ cặp e-h tự do đ ợc tạo ra Hiệu suất l ợng tử: = 0 khi = 0 , 1 khi W >> 1. c%#/G Độ đáp ứng. Sự phụ thuộc vào : = 0 tại = c tăng khi giảm lớn ~ 10 4 cm -1 1 khi W ~ 10 àm ) ) )b; • "OdA#'(GP(-'(GPRef'(GP(g--'( • h'(;-._-GP[((?-/'(H [...]... tc ỏp ng ca photodiode Nõng cao tớnh nng ca PIN Nâng cao tính năng của PIN: - Cấu trúc dị thể kép loại bỏ dòng khuyếch tán - Hộp cộng hởng F-P tăng hiệu suất lợng tử - Sử dụng ống dẫn sóng quang tăng hiệu suất lợng tử, giảm điện dung kí sinh và điện trở nội nối tiếp c tớnh k thut ca 1 s loi photodiode Cỏc loi Diode thu quang Diode Cu to ca diode APD Cú cu trỳc gn ging vi diode PIN APD cú thờm... hp lý e >> h B ỏp ng S ph thuc h s khuch i theo tn s R gian chuyn = M ( dng thi APD = MR tip hiuq / hv ) M ( ) = M 0 [1 + ( e M 0 ) 2 ] 1 / 2 0 e h = C A K A tr (C A ~ 1) 0 gn ỳng rc . giống v i diode PIN • APD có thêm lớp p được cấu tạo từ vật liệu lo i p có i n trở suất cao ,đóng vai trò vùng nhân .các cặp i n tử lỗ trống thứ cấp được tạo ra ở vùng này nhờ hiện tượng ion. i n tử lỗ trống sinh ra sẽ dịch chuyển dư i tác dụng của từ trường • T i miền nhân do i n trở suất cao nên hình thành 1 vùng i n trường lớn t i tiếp giáp p-n+ .các i n tử lỗ trống khi. thể kép lo i bỏ dòng khuyếch tán - Hộp cộng h ởng F-P tăng hiệu suất l ợng tử - Sử dụng ống dẫn sóng quang tăng hiệu suất l ợng tử, giảm i n dung kí sinh và i n trở n i n i tiếp. [Lcvk