آمار
| تعداد نشریات | 36 |
| تعداد شماره‌ها | 1,215 |
| تعداد مقالات | 8,803 |
| تعداد مشاهده مقاله | 7,402,902 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,339,582 |
ارائه ساختاری نوین از فوتودیود شکست بهمنی InGaAs / Si SACM photodiode avalanche جهت آشکار‌سازی در طول موج تابشی 1550 نانومتر | ||
| الکترومغناطیس کاربردی | ||
| دوره 10، شماره 1 - شماره پیاپی 24، فروردین 1401، صفحه 37-45 اصل مقاله (1.13 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| مهدی اسکندری* 1؛ محمد عظیم کرمی2 | ||
| 1کارشناسی ارشد، دانشکده برق، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران | ||
| 2دانشیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علم وصنعت، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 25 بهمن 1399، تاریخ بازنگری: 19 مرداد 1400، تاریخ پذیرش: 13 شهریور 1400 | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله یک آشکارساز مبتنی بر پدیده شکست بهمنی (SACM APD InGaAs/Si) برای آشکارساز نور در طول موج 1550 نانومتر ارائه گردیده است. این آشکارساز با ساختاری ساده، از حیث لایه‌ها تعریف و کمیت‌های اصلی آشکار‌سازی آن همانند جریان تاریک، جریان تابش، بهره و پاسخ‌دهی، بهینه شده است. وجه برتری و تمایز این آشکارساز این است که ولتاژ بایاس آن کمتر از مدلهای موجود در مراجع معرفی شده می‌باشد و کمیت‌های آشکار‌سازی آن نیز، قابل رقابت با آنها می‌باشد. این ولتاژ بایاس حداقل 41 % از دیگر مراجع تطبیقی در شرایط مشابه کمتر است. در شاخص(0.9Vbr) ، جریان تابش Aμ 8.3 و جریان تاریک 4.9nA حاصل گشته است. در ولتاژ بایاس 25 ولت جریان تابش Aμ 51 و جریان تاریک 21 نسبت به فوتودیود مشابه افزایش مییابد. از این آشکارساز برای کاربری‌های خاصی که نیاز به جریان تاریک بسیار پایین دارند نیز، می‌توان بهره برداری نمود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آشکارساز؛ فوتو دیود شکست بهمنی؛ پاسخ‌دهی؛ جریان تابش؛ جریان تاریک | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The introduction of a new structure of the InGaAs / Si SACM APD avalanche photodiode for detection at 1550 nm radiation wavelength | ||
| نویسندگان [English] | ||
| mehdi eskandari1؛ Muhammad Great cream2 | ||
| 1M.Sc., Faculty of Electrical Engineering, University of Science and Technology, Tehran, Iran | ||
| 2Associate Professor, Faculty of Electrical Engineering, University of Science and Technology, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper, an avalanche photodiode (InGaAs/Si SACM APD) for detection at 1550 nm is presented. This detector has a simple structure defined in terms of layers, and its main detection parameters such as the dark current, photocurrent current, gain and responsivity are optimized. The advantage and distinction of this detector is that its bias voltage is smaller than the models available in the references and its detection parameters can compete with them. This bias voltage is at least 41% lower than other comparative references in similar conditions. In the index (0.9V_br), the photocurrent is8.3 u A and the dark current is 4.9 nA. At a bias voltage of 25 volts, the 51 u A photocurrent and the 21 nA dark current increase, compared to the same photodiode. This detector can also be used for special applications that require a very low dark current. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Detector, Avalanche Photodiode, Response, Dark current, Photocurrent | ||
| مراجع | ||
|
[1] Sh .MohammadNejad and F. Aghaei, “Noise characteristics improvement of submicron InP/In GaAs avalanche photodiode for laser detection system,” 2020. (In Persian) [2] Y. Kang and etal, “Monolithic Ge/Si avalanche hotodiodes,” 2009. [3] A. G. Wright, “The photomultiplier handbook” Oxford University Press, 2017. [4] L. Guipeng and etal. “Modeling a novel InP/InGaAs avalanche photodiode structure: Reducing the excess noise factor,” pp. 374-377, 2019. [5] J. Chen and etal, “Optimization of InGaAs/InAlAs avalanche photodiodes,” 2017. [6] G. Jianjun, “Optoelectronic integrated circuit design and device modeling,” John Wiley and Sons, 2011. [7] A. Shabbir, “Study of Indium Tin Oxide (ITO) for Novel Optoelectronic Devices,” Degree of Doctor of Philosophy, University of London Departmentof Electronic Engineering, 1998. [8] A. R. Hawkins, “Silicon-indium-gallium-arsenide avalanche photodetectors,” 2000. [9] I. Silvaco, “ATLAS user’s manual,” Santa Clara, CA, 2011. [10] D. Neamen, “Semiconductor physics and devices: basic principles,” New York, NY: McGraw-Hill,, 2012. [11] H. Nalwa, “Photodetectors and fiber optics. Elsevier,” 2012. [12] X. Jingjing, “Characterisation of low noise InGaAs/AlAsSb avalanche photodiodes,” Diss. University of Sheffield, 2013. [13] J. Zhang and etal, “Advances in InGaAs/InP singlephotondetector systems for quantum communication 2015. [14] A. Bandyopadhyay, M. Deen, and H. S. Nalwa. “Photodetectors and Fiber Optics,” Ed. HS Nalwa, Academic Press, New York , 2001. [15] O. Kasap and Ravindra Kumar Sinha Optoelectronics and photonics: principles and ractices. vol. 340. [16] X. Zhou, “An InGaAlAs-InGaAs two-colour detector, InAs photodiode and Si SPAD for radiation thermometry,” Diss. University of Sheffield, 2014. [17] H. Meier “characterization and simulation of avalanche photodiodes,” Diss. ETH Zurich, 2011. [18] M. Saleh and etal, “Impact-ionization and noise characteristics of thin avalanche photodiodes,” IEEE Transactions on Electron Devices vol.48, 2001. [19] H. Liu and etal, “Avalanche photodiode punch through gain determination through excess noise analysis,” Journal of Applied Physics 106.6, 2009. [20] M. Majeed, Ch. Zikuan, and A. M. Karim, “An analytical approximation for the excess noise factor of avalanche photodiodes with dead space,” pp. 344-347 [21] M. Hayat, E. A. Bahaa Saleh, and C. Malvin, “Effect of dead space on gain and noise of double-carrier-multiplication avalanche photodiodes, pp. 546-552.19 [22] W. Neudeck, “ The PN junction diode Addison Wesley Publishing Company. [23] P. Kleinow and etal, “Charge layer design considerations in SAGCM InGaAs/InAlAs avalanche photodiodes,” physica status solidi, pp. 925-929, 2016. [24] Li. Yuan and Z. Yanli, “Optimum design of the charge layer for avalanche photodiodes,” 2017. [25] W. Parks and etal, “Theoretical study of device sensitivity and gain saturation of separate absorption, grading, charge, and multiplication InP/InGaAs avalanche photodiodes,” pp. 2113-2121, 1998. [26] Z. Yanli, “Impact ionization in absorption, grading, charge, and multiplication layers of InP/InGaAs SAGCM APDs with a thick charge layer,” pp. 3493-3499, 2013. [27] K. Taguchi and etal, “Planarstructure InP/In GaAsP /InGaAs avalanche photodiodes with preferen tiallateral extended guard ring for 1.0-1.6 mu m wavelength optical communication use,” pp. 16431655. [28] Y. Zhao and He. Suxiang. “Multiplication characteristics of InP/ InGaAs avalanche photodiodes with a thicker charge layer,” pp. 476-480, 2006. [29] K. A. McIntosh and etal, “Ultraviolet photon counting with GaN avalanche photodiodes,” pp. 3938-3940, 2006. [30] C. Campbell and etal, “Recent advances in avalanche photodiodes,” pp. 777-787, 2000. [31] Sh. Zhang and Z. Yanli, “Study on impact ionization in charge layer of InP/InGaAs SAGCM avalanche photodiodes,” pp. 2689-2696, 2006. [32] T. Junjie and et al, “The determination of unity gain for InGaAs/InP avalanche photodiodes with excess noise measurements,” pp. 671-674, 2017. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,117 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,116 |
||