சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் செயலில் உறுப்பு

சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் செயலில் உறுப்பு

ஃபோட்டானிக்ஸ் செயலில் உள்ள கூறுகள் குறிப்பாக ஒளி மற்றும் பொருளுக்கு இடையில் வேண்டுமென்றே வடிவமைக்கப்பட்ட மாறும் இடைவினைகளை குறிக்கின்றன. ஃபோட்டானிக்ஸின் ஒரு பொதுவான செயலில் உள்ள கூறு ஒரு ஆப்டிகல் மாடுலேட்டர் ஆகும். தற்போதைய சிலிக்கான் அடிப்படையிலான அனைத்துஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்கள்பிளாஸ்மா இலவச கேரியர் விளைவை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. ஒரு சிலிக்கான் பொருளில் உள்ள இலவச எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகளின் எண்ணிக்கையை ஊக்கமருந்து, மின் அல்லது ஆப்டிகல் முறைகள் மூலம் மாற்றுவது அதன் சிக்கலான ஒளிவிலகல் குறியீட்டை மாற்றலாம், இது 1550 நானோமீட்டர் அலைநீளத்தில் SOREF மற்றும் பென்னட்டிலிருந்து தரவைப் பொருத்துவதன் மூலம் பெறப்பட்ட சமன்பாடுகளில் (1,2) காட்டப்பட்டுள்ளது. எலக்ட்ரான்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​துளைகள் உண்மையான மற்றும் கற்பனை ஒளிவிலகல் குறியீட்டு மாற்றங்களின் பெரிய விகிதத்தை ஏற்படுத்துகின்றன, அதாவது அவை கொடுக்கப்பட்ட இழப்பு மாற்றத்திற்கு ஒரு பெரிய கட்ட மாற்றத்தை உருவாக்க முடியும், எனவேமாக்-ஜெஹெண்டர் மாடுலேட்டர்கள்மற்றும் ரிங் மாடுலேட்டர்கள், வழக்கமாக துளைகளைப் பயன்படுத்த விரும்பப்படுகிறதுகட்ட மாடுலேட்டர்கள்.

பல்வேறுசிலிக்கான் (எஸ்ஐ) மாடுலேட்டர்வகைகள் படம் 10a இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. ஒரு கேரியர் ஊசி மாடுலேட்டரில், ஒளி மிகவும் பரந்த முள் சந்திக்குள் உள்ளார்ந்த சிலிக்கானில் அமைந்துள்ளது, மேலும் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள் செலுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், இத்தகைய மாடுலேட்டர்கள் மெதுவாக இருக்கின்றன, பொதுவாக 500 மெகா ஹெர்ட்ஸ் அலைவரிசையுடன், ஏனெனில் இலவச எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள் உட்செலுத்தப்பட்ட பிறகு மீண்டும் ஒன்றிணைக்க அதிக நேரம் எடுக்கும். எனவே, இந்த அமைப்பு பெரும்பாலும் ஒரு மாடுலேட்டரைக் காட்டிலும் மாறி ஆப்டிகல் அட்டென்யூட்டராக (VOA) பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு கேரியர் குறைப்பு மாடுலேட்டரில், ஒளி பகுதி ஒரு குறுகிய பிஎன் சந்திப்பில் அமைந்துள்ளது, மேலும் பிஎன் சந்தியின் குறைவு அகலம் பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலத்தால் மாற்றப்படுகிறது. இந்த மாடுலேட்டர் 50 ஜிபி/வி -க்கு மேல் வேகத்தில் செயல்பட முடியும், ஆனால் அதிக பின்னணி செருகும் இழப்பைக் கொண்டுள்ளது. வழக்கமான VPIL 2 V-CM ஆகும். ஒரு மெட்டல் ஆக்சைடு குறைக்கடத்தி (MOS) (உண்மையில் செமிகண்டக்டர்-ஆக்சைடு-செமிகண்டக்டர்) மாடுலேட்டரில் ஒரு பிஎன் சந்திப்பில் மெல்லிய ஆக்சைடு அடுக்கு உள்ளது. இது சில கேரியர் குவிப்பு மற்றும் கேரியர் சிதைவை அனுமதிக்கிறது, இது ஒரு சிறிய VπL ஐ சுமார் 0.2 V-CM அனுமதிக்கிறது, ஆனால் அதிக ஆப்டிகல் இழப்புகளின் குறைபாடு மற்றும் ஒரு யூனிட் நீளத்திற்கு அதிக கொள்ளளவு உள்ளது. கூடுதலாக, SIGE (சிலிக்கான் ஜெர்மானியம் அலாய்) பேண்ட் எட்ஜ் இயக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட SIGE மின் உறிஞ்சுதல் மாடுலேட்டர்கள் உள்ளன. கூடுதலாக, உலோகங்கள் மற்றும் வெளிப்படையான இன்சுலேட்டர்களுக்கு இடையில் மாற கிராபெனின் மாடுலேட்டர்கள் உள்ளன. அதிவேக, குறைந்த இழப்பு ஆப்டிகல் சிக்னல் பண்பேற்றத்தை அடைய வெவ்வேறு வழிமுறைகளின் பயன்பாடுகளின் பன்முகத்தன்மையை இவை நிரூபிக்கின்றன.

படம் 10: (அ) பல்வேறு சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஆப்டிகல் மாடுலேட்டர் வடிவமைப்புகளின் குறுக்கு வெட்டு வரைபடம் மற்றும் (ஆ) ஆப்டிகல் டிடெக்டர் வடிவமைப்புகளின் குறுக்கு வெட்டு வரைபடம்.

பல சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஒளி கண்டுபிடிப்பாளர்கள் படம் 10 பி இல் காட்டப்பட்டுள்ளனர். உறிஞ்சும் பொருள் ஜெர்மானியம் (GE). GE சுமார் 1.6 மைக்ரான் வரை அலைநீளங்களில் ஒளியை உறிஞ்ச முடியும். இடதுபுறத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது இன்று வணிக ரீதியாக வெற்றிகரமான முள் அமைப்பு. இது GE வளரும் பி-வகை டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கானால் ஆனது. GE மற்றும் SI 4% லட்டு பொருந்தாத தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் இடப்பெயர்வைக் குறைக்க, SIGE இன் மெல்லிய அடுக்கு முதலில் இடையக அடுக்காக வளர்க்கப்படுகிறது. N- வகை ஊக்கமருந்து GE அடுக்கின் மேல் செய்யப்படுகிறது. ஒரு உலோக-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட-உலோக (எம்.எஸ்.எம்) ஃபோட்டோடியோட் நடுவில் காட்டப்பட்டுள்ளது, மற்றும் ஒரு ஏபிடி (பனிச்சரிவு ஃபோட்டோடெக்டர்) வலதுபுறத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. APD இல் உள்ள பனிச்சரிவு பகுதி SI இல் அமைந்துள்ளது, இது குழு III-V அடிப்படை பொருட்களில் உள்ள பனிச்சரிவு பகுதியுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த இரைச்சல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

தற்போது, ​​சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸுடன் ஆப்டிகல் ஆதாயத்தை ஒருங்கிணைப்பதில் வெளிப்படையான நன்மைகள் கொண்ட தீர்வுகள் எதுவும் இல்லை. சட்டசபை மட்டத்தால் ஏற்பாடு செய்யப்பட்ட பல சாத்தியமான விருப்பங்களை படம் 11 காட்டுகிறது. இடதுபுறத்தில் எபிடாக்சியலி வளர்ந்த ஜெர்மானியம் (ஜி.இ) ஒரு ஆப்டிகல் ஆதாயப் பொருளாக, எர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட (ஈஆர்) கண்ணாடி அலை வழிகாட்டிகள் (அல் 2 ஓ 3 போன்றவை, இது ஆப்டிகல் பம்பிங் தேவைப்படுகிறது), மற்றும் எபிடாக்சியலி வளர்ந்த காலியம் ஆர்சனைடு (ஜிஏஏஎஸ்) குவாண்டம் புள்ளிகள் ஆகியவை அடங்கும். III-V குழு ஆதாயப் பிராந்தியத்தில் ஆக்சைடு மற்றும் கரிம பிணைப்பு சம்பந்தப்பட்ட அடுத்த நெடுவரிசை செதில் சட்டசபைக்கு செதில் உள்ளது. அடுத்த நெடுவரிசை சிப்-டு-வாஃபர் சட்டசபை ஆகும், இதில் III-V குழு சிப்பை சிலிக்கான் செதிலின் குழிக்குள் உட்பொதித்து, பின்னர் அலை வழிகாட்டி கட்டமைப்பை இயந்திரமயமாக்குவது அடங்கும். இந்த முதல் மூன்று நெடுவரிசை அணுகுமுறையின் நன்மை என்னவென்றால், சாதனத்தை வெட்டுவதற்கு முன் செதிலுக்குள் முழுமையாக சோதிக்க முடியும். வலது-மிக நெடுவரிசை சிப்-டு-சிப் சட்டசபை ஆகும், இதில் சிலிக்கான் சில்லுகளை III-V குழு சில்லுகளுடன் நேரடியாக இணைத்தல், அத்துடன் லென்ஸ் மற்றும் ஒட்டுதல் கப்ளர்கள் வழியாக இணைத்தல் ஆகியவை அடங்கும். வணிக பயன்பாடுகளை நோக்கிய போக்கு விளக்கப்படத்தின் வலமிருந்து இடது பக்கமாக மேலும் ஒருங்கிணைந்த மற்றும் ஒருங்கிணைந்த தீர்வுகளை நோக்கி நகர்கிறது.

படம் 11: சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஃபோட்டானிக்ஸில் ஆப்டிகல் ஆதாயம் எவ்வாறு ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. நீங்கள் இடமிருந்து வலமாக செல்லும்போது, ​​உற்பத்தி செருகும் புள்ளி படிப்படியாக செயல்பாட்டில் மீண்டும் நகர்கிறது.