نېپىز پەردە لىتىي نىئوبات (LN) فوتودېتېكتورى

نېپىز پەردە لىتىي نىئوبات (LN) فوتودېتېكتورى

لىتىي نىئوبات (LN) ئۆزگىچە كىرىستال قۇرۇلمىسى ۋە مول فىزىكىلىق ئۈنۈملەرگە ئىگە، مەسىلەن سىزىقسىز ئۈنۈم، ئېلېكترو-ئوپتىك ئۈنۈم، پىروئېكترىك ئۈنۈم ۋە پىئېزوئېكترىك ئۈنۈم. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، ئۇ كەڭ بەلباغلىق ئوپتىك شەفافلىق كۆزنىكى ۋە ئۇزۇن مۇددەتلىك مۇقىملىق ئەۋزەللىكلىرىگە ئىگە. بۇ ئالاھىدىلىكلەر LN نى يېڭى ئەۋلاد بىر گەۋدىلەشكەن فوتونىك ئۈسكۈنىلىرى ئۈچۈن مۇھىم سۇپا قىلىدۇ. ئوپتىك ئۈسكۈنىلەر ۋە ئوپتىك ئېلېكترونلۇق سىستېمىلاردا، LN نىڭ ئالاھىدىلىكلىرى مول ئىقتىدار ۋە ئىقتىدار بىلەن تەمىنلەپ، ئوپتىك ئالاقە، ئوپتىك ھېسابلاش ۋە ئوپتىك سېزىش ساھەلىرىنىڭ تەرەققىياتىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، لىتىي نىئوباتنىڭ سۈمۈرۈش ۋە ئىزولياتسىيە خۇسۇسىيىتىنىڭ ئاجىزلىقى سەۋەبىدىن، لىتىي نىئوباتنىڭ بىر گەۋدىلەشكەن قوللىنىلىشى يەنىلا قىيىن بايقاش مەسىلىسىگە دۇچ كەلمەكتە. يېقىنقى يىللاردىن بۇيان، بۇ ساھەدىكى دوكلاتلاردا ئاساسلىقى دولقۇن يېتەكلىگۈچ بىر گەۋدىلەشكەن فوتودېتېكتورلار ۋە ھېتېرو تۇتاشتۇرۇش فوتودېتېكتورلىرى بار.
لىتىي نىئوباتقا ئاساسلانغان دولقۇن يېتەكلىگۈچ بىرلەشتۈرۈلگەن فوتودېتېكتور ئادەتتە ئوپتىكىلىق ئالاقە C-باسقۇچلۇقىغا (1525-1565nm) مەركەزلەشكەن. ئىقتىدار جەھەتتىن قارىغاندا، LN ئاساسلىقى يېتەكلىنىدىغان دولقۇن رولىنى ئوينايدۇ، ئوپتوئېلېكترونلۇق بايقاش ئىقتىدارى بولسا ئاساسلىقى كرېمنىي، III-V گۇرۇپپىلىق تار بەلباغلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ۋە ئىككى ئۆلچەملىك ماتېرىياللارغا تايىنىدۇ. بۇنداق قۇرۇلمىدا، نۇر لىتىي نىئوبات ئوپتىكىلىق دولقۇن يېتەكلىگۈچلىرى ئارقىلىق تۆۋەن زىيان بىلەن يەتكۈزۈلىدۇ، ئاندىن فوتوئېلېكتر ئېففېكتىغا ئاساسلانغان باشقا يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار (مەسىلەن، فوتوئۆتكۈرلۈك ياكى فوتوۋولتائىك ئېففېكت) تەرىپىدىن سۈمۈرۈلۈپ، توشۇغۇچىنىڭ قويۇقلۇقىنى ئاشۇرۇپ، ئۇنى ئېلېكتر سىگنالىغا ئايلاندۇرىدۇ. ئەۋزەللىكلىرى يۇقىرى ئىشلىتىش بەلبېغى (~GHz)، تۆۋەن ئىشلىتىش توك بېسىمى، كىچىك چوڭلۇق ۋە فوتون چىپ بىر گەۋدىلىشىشى بىلەن ماسلىشىشچانلىقى. قانداقلا بولمىسۇن، لىتىي نىئوبات ۋە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنىڭ بوشلۇقتىن ئايرىلىشى سەۋەبىدىن، گەرچە ئۇلارنىڭ ھەر بىرى ئۆز رولىنى ئادا قىلسىمۇ، LN پەقەت يېتەكلەيدىغان دولقۇنلاردا رول ئوينايدۇ، باشقا ئېسىل يات خۇسۇسىيەتلەر ياخشى ئىشلىتىلمىگەن. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار پەقەت فوتوئېلېكتر ئۆزگەرتىشتە رول ئوينايدۇ ۋە بىر-بىرى بىلەن تولۇقلاشچان باغلىنىشقا ئىگە ئەمەس، بۇنىڭ نەتىجىسىدە ئىشلىتىش بەلبېغى نىسبەتەن چەكلىك بولىدۇ. كونكرېت ئىجرا قىلىش جەھەتتە، نۇر مەنبەسىدىن لىتىي نىئوبات ئوپتىكىلىق دولقۇن يېتەكلىگۈچكە نۇرنى تۇتاشتۇرۇش زور زىيانلارنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ۋە قاتتىق جەريان تەلىپىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، تۇتاشتۇرۇش رايونىدىكى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئۈسكۈنە قانىلىغا نۇرلانغان نۇرنىڭ ئەمەلىي ئوپتىكىلىق كۈچىنى تەڭشەش تەس، بۇ ئۇنىڭ بايقاش ئىقتىدارىنى چەكلەيدۇ.
ئەنئەنىۋىPhotodetectorsرەسىمگە تارتىش قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا ئىشلىتىلىدىغان ماتېرىياللار ئادەتتە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارغا ئاساسلىنىدۇ. شۇڭا، لىتىي نىئوبات ئۈچۈن، ئۇنىڭ تۆۋەن نۇر سۈمۈرۈش سۈرئىتى ۋە ئىزولياتسىيە خۇسۇسىيىتى ئۇنى شۈبھىسىزكى فوتودېتېكتور تەتقىقاتچىلىرىنىڭ ياقتۇرماسلىقىغا، ھەتتا بۇ ساھەدىكى قىيىن نۇقتىغا ئايلاندۇردى. قانداقلا بولمىسۇن، يېقىنقى يىللاردىن بۇيان ھېتېرو تۇتاشتۇرۇش تېخنىكىسىنىڭ تەرەققىياتى لىتىي نىئوبات ئاساسلىق فوتودېتېكتورلارنى تەتقىق قىلىشقا ئۈمىد ئېلىپ كەلدى. كۈچلۈك نۇر سۈمۈرۈش ياكى ئەلا ئۆتكۈزۈشچانلىققا ئىگە باشقا ماتېرىياللارنى لىتىي نىئوبات بىلەن ھەر خىل شەكىلدە بىرلەشتۈرۈپ، ئۇنىڭ كەمچىلىكلىرىنى تولۇقلىغىلى بولىدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، لىتىي نىئوباتنىڭ قۇرۇلما ئانىزوتروپىيەسى سەۋەبىدىن ئۆزلۈكىدىن قۇتۇپلىشىش پەيدا قىلغان پىروئېلېكترلىق خۇسۇسىيىتىنى نۇر نۇرى ئاستىدا ئىسسىقلىققا ئايلاندۇرۇش ئارقىلىق كونترول قىلغىلى بولىدۇ، شۇ ئارقىلىق ئوپتوئېلېكترلىق بايقاش ئۈچۈن پىروئېلېكترلىق خۇسۇسىيەتلىرىنى ئۆزگەرتكىلى بولىدۇ. بۇ ئىسسىقلىق ئۈنۈمى كەڭ بەلباغلىق ۋە ئۆزلۈكىدىن ھەرىكەتلەندۈرۈش ئەۋزەللىكىگە ئىگە بولۇپ، باشقا ماتېرىياللار بىلەن ياخشى تولۇقلىغىلى ۋە بىرلەشتۈرگىلى بولىدۇ. ئىسسىقلىق ۋە فوتوئېلېكترلىق ئۈنۈملەرنىڭ ماس قەدەمدە ئىشلىتىلىشى لىتىي نىئوبات ئاساسلىق فوتودېتېكتورلار ئۈچۈن يېڭى بىر دەۋر ئاچتى، بۇ ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئىككى ئۈنۈمنىڭ ئەۋزەللىكىنى بىرلەشتۈرۈشىگە شارائىت ھازىرلىدى. كەمچىلىكلەرنى تولدۇرۇش ۋە ئەۋزەللىكلەرنى تولۇقلاش بىرلەشتۈرۈشكە ئېرىشىش ئۈچۈن، ئۇ يېقىنقى يىللاردىن بۇيانقى تەتقىقات نۇقتىسىغا ئايلاندى. بۇنىڭدىن باشقا، ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسى، بەلۋاغ قۇرۇلۇشى ۋە نۇقسان قۇرۇلۇشىدىن پايدىلىنىش لىتىي نىئوباتنى بايقاشتىكى قىيىنچىلىقلارنى ھەل قىلىشنىڭ ياخشى تاللىشى. قانداقلا بولمىسۇن، لىتىي نىئوباتنى پىششىقلاپ ئىشلەشتىكى قىيىنچىلىقى يۇقىرى بولغاچقا، بۇ ساھە يەنىلا تۆۋەن بىر گەۋدىلەشتۈرۈش، رەسىم سىزىش ئۈسكۈنىلىرى ۋە سىستېمىلىرى، ئىقتىدارنىڭ يېتەرلىك بولماسلىقى قاتارلىق چوڭ خىرىسلارغا دۇچ كەلمەكتە، بۇنىڭ تەتقىقات قىممىتى ۋە بوشلۇقى زور.

1-رەسىمدە، ئېلېكترون بەرگۈچى مەركىزى سۈپىتىدە LN بەلۋاغ بوشلۇقىدىكى كەمتۈك ئېنېرگىيە ھالىتىنى ئىشلىتىپ، كۆرۈنگەن نۇرنىڭ قوزغىلىشى ئاستىدا ئۆتكۈزۈش بەلبېغىدا ئەركىن توك توشۇغۇچىلار ھاسىل بولىدۇ. ئىلگىرىكى پىروئېلېكترلىق LN فوتودېتېكتورلىرىغا سېلىشتۇرغاندا، بۇ ئادەتتە 100Hz ئەتراپىدا جاۋاب قايتۇرۇش سۈرئىتى بىلەنلا چەكلىنىدۇ.LN فوتودېتېكتورى10kHz غىچە تېز ئىنكاس قايتۇرۇش سۈرئىتىگە ئىگە. بۇ جەرياندا، بۇ ئەسەردە، ماگنىي ئىئونى قوشۇلغان LN نىڭ 10kHz غىچە بولغان ئىنكاس بىلەن تاشقى نۇر مودۇلياتسىيەسىنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدىغانلىقى كۆرسىتىلدى. بۇ ئەسەر يۇقىرى ئىقتىدارلىق ۋەيۇقىرى سۈرئەتلىك LN فوتودېتېكتورلىرىتولۇق ئىقتىدارلىق يەككە چىپلىق بىر گەۋدىلەشكەن LN فوتون چىپلىرىنى ياساشتا.
قىسقىسى، تەتقىقات ساھەسىنېپىز پەردە لىتىي نىئوبات فوتودېتېكتورىمۇھىم ئىلمىي ئەھمىيىتى ۋە غايەت زور ئەمەلىي قوللىنىش پوتېنسىيالىغا ئىگە. كەلگۈسىدە، تېخنىكىنىڭ تەرەققىياتى ۋە تەتقىقاتنىڭ چوڭقۇرلىشىشىغا ئەگىشىپ، نېپىز پەردە لىتىي نىئوبات (LN) فوتودېتېكتورلىرى يۇقىرى دەرىجىدە بىر گەۋدىلىشىشكە قاراپ تەرەققىي قىلىدۇ. ھەر خىل بىر گەۋدىلەشتۈرۈش ئۇسۇللىرىنى بىرلەشتۈرۈپ، يۇقىرى ئۈنۈملۈك، تېز ئىنكاس قايتۇرىدىغان ۋە كەڭ بەلباغلىق نېپىز پەردە لىتىي نىئوبات فوتودېتېكتورلىرىغا ھەر جەھەتتىن ئېرىشىش رېئاللىققا ئايلىنىدۇ، بۇ چىپ بىر گەۋدىلەشتۈرۈش ۋە ئەقلىي سېزىش ساھەلىرىنىڭ تەرەققىياتىنى زور دەرىجىدە ئىلگىرى سۈرىدۇ ھەمدە يېڭى ئەۋلاد فوتونىكا قوللىنىشچان پروگراممىلىرى ئۈچۈن تېخىمۇ كۆپ پۇرسەتلەرنى يارىتىپ بېرىدۇ.