Lled band ac ymatebolrwydd y ffotosynhwyrydd

Lled band ac ymatebolrwyddffotosynhwyrydd
Wrth ddewisFfotosynhwyrydd InGaAs, mae pawb eisiau'r un manylebau: lled band uwchlaw 10 GHz ac ymatebolrwydd uwchlaw 0.9 A/W. Ar ôl pori drwy'r llawlyfr data, sylwais nad yw'r ddau rif hyn byth yn ymddangos ar yr un ddyfais. Dim ond 0.5 A/W neu hyd yn oed yn is yw'r ymatebolrwydd lled band uchel, a dim ond ychydig gannoedd o MHz yw'r lled band ymatebolrwydd uchel. Nid yw hwn yn broblem dechnegol gyda'r gwneuthurwr - mae lled band ac ymatebolrwydd yn groes i'w gilydd mewn ffiseg, ac ni allwch ei gael y ddwy ffordd.
Mae lled band ac ymatebolrwydd yn wrthddywediad ffisegol cynhenid, wedi'i wreiddio yn y paramedr hollbwysig o drwch yr haen amsugno. Gall cynyddu trwch yr haen amsugno wella effeithlonrwydd cwantwm (a thrwy hynny wella ymatebolrwydd), ond bydd yn ymestyn amser trosglwyddo cludwyr gwefr (a thrwy hynny leihau lled band); i'r gwrthwyneb. Felly, wrth ddylunio ffotosynhwyrydd PIN safonol, ni ellir cyflawni'r ddau ar yr un pryd a rhaid gwneud cyfaddawd.
Cynllun torri tir newydd yn y diwydiant:
Mae'r erthygl yn cyflwyno tri ateb technolegol pen uchel sydd â'r nod o dorri drwy'r gwrthddywediad hwn:
Synhwyrydd math tonfedd-dywysydd (WGPD): Yn datgysylltu cyfeiriad lledaeniad golau o gyfeiriad drifft cludwyr gwefr, a gall gyflawni lled band uchel (>40 GHz) ac ymatebolrwydd uchel (>0.9 A/W) ar yr un pryd, ond mae'r broses yn gymhleth ac mae'r gost yn uchel.
Ffotosynhwyrydd Cludiant Cludwr Unffordd (UTC-PD): Gan ddefnyddio electronau cyflymder uchel yn unig ar gyfer drifft, gan ddileu'r cyfyngiad amser trosglwyddo ar dyllau cyflymder isel, gall gyflawni lled band eithriadol o uchel (>100 GHz) ac fe'i defnyddir yn gyffredin mewn cyfathrebu cyflymder uchel a meysydd terahertz.
Ffotosynhwyrydd wedi'i wella gan geudod atseiniol (RCE): Gan ddefnyddio ceudod atseiniol optegol i wella amsugno golau o fewn haen amsugno denau, gall wella effeithlonrwydd cwantwm wrth gynnal lled band uchel, ond mae'r lled band gweithredu (ystod sbectrol) yn gul iawn.
Awgrymiadau ar gyfer dewis prosiect:
Egluro blaenoriaeth y gofynion: Yn gyntaf, pennwch y gofyniad lled band lleiaf ar gyfer y ffotosynhwyrydd yn seiliedig ar led band signal y system (gyda chyfyngiad o 3 gwaith), ac yna dewiswch y model gyda'r ymatebolrwydd uchaf o dan yr amod hwn.
Rhowch sylw i ddangosyddion lefel system: Wrth werthuso'r ffotosynhwyrydd, dylid rhoi sylw i bŵer sy'n cyfateb i sŵn (NEP) a sensitifrwydd y system, nid ymatebolrwydd yn unig, gan y gall ymatebolrwydd uchel fod yng nghwmni sŵn uchel.
YstyriwchFfotosynhwyrydd APDmewn senarios pŵer isel: Pan fydd pŵer y golau digwyddiad yn isel iawn (fel <-30 dBm), gellir defnyddio enillion mewnol ffotodeuod eirlithriad (ffotosynhwyrydd APD) i wneud iawn am y diffyg ymatebolrwydd, ond dylid rhoi sylw i'w sŵn gormodol.
Dewis WGPD gyda gofynion uchel a chyllideb uchel: Pan fydd y system angen lled band uchel (>20 GHz) ac ymatebolrwydd uchel (>0.8 A/W), ni all synwyryddion PIN safonol fodloni'r gofynion, a dylid ystyried synwyryddion math tonfeddi (WGPD) yn uniongyrchol.
Casgliad:
Cyfaddawd ymatebolrwydd lled band safonolFfotosynhwyrydd PINyn gyfyngiad ffisegol cynhenid. I dorri drwyddo go iawn, mae angen arloesedd yn strwythur dyfeisiau i ddatgysylltu'r llwybr amsugno golau yn gorfforol o lwybr tramwy'r cludwr. Mae gan atebion pen uchel berfformiad rhagorol ond costau uchel, felly mewn ymarfer peirianneg, mae'n dal yn angenrheidiol gwneud cyfaddawd rhwng senarios cymhwysiad penodol, gofynion perfformiad, a chyllidebau.