Sawir-qaadayaasha iyo hirarka goynta

Sawir-qaadayaashaiyo hirarka goynta

Maqaalkani wuxuu diiradda saarayaa agabka iyo mabaadi'da shaqada ee sawir-qaadayaasha (gaar ahaan habka jawaab celinta ee ku salaysan aragtida kooxda), iyo sidoo kale xuduudaha muhiimka ah iyo xaaladaha codsiga ee agabka semiconductor-ka kala duwan.
1. Mabda'a Muhiimka ah: Qalabka sawir-qaadaha wuxuu ku shaqeeyaa iyadoo lagu saleynayo saameynta sawir-qaadaha. Fotoonnada dhacdada waxay u baahan yihiin inay qaadaan tamar ku filan (ka weyn ballaca farqiga bandwag Tusaale ahaan maaddada) si ay u kiciyaan elektaroonada ka soo jeeda xarigga valence ilaa xarigga gudbinta, iyagoo sameynaya calaamad koronto oo la ogaan karo. Tamarta sawir-qaadaha waxay si liddi ku ah ugu dhigantaa hirarka, sidaa darteed qalabka sawir-qaadaha wuxuu leeyahay "mowjad goyn" (λ c) - mowjadda ugu badan ee ka jawaabi karta, oo ka baxsan taas oo uusan si wax ku ool ah uga jawaabi karin. Mowjadda goynta waxaa lagu qiyaasi karaa iyadoo la isticmaalayo qaacidada λ c ≈ 1240/Eg (nm), halkaas oo Eg lagu cabbiro eV.
2. Agabka semiconductor-ka muhiimka ah iyo astaamahooda:
Silikoon (Si): ballaca farqiga dhererka ah oo qiyaastii ah 1.12 eV, hirarka goynta oo qiyaastii ah 1107 nm. Ku habboon ogaanshaha hirarka gaaban sida 850 nm, oo si caadi ah loogu isticmaalo isku xirka fiber optic-ga ee nooca gaaban (sida xarumaha xogta).
Gallium arsenide (GaAs): ballaca farqiga dhererka ah ee 1.42 eV, hirarka goynta oo qiyaastii ah 873 nm. Ku habboon xargaha hirarka 850 nm, waxaa lagu dari karaa ilo iftiin VCSEL ah oo isku mid ah oo ku yaal hal jajab.
Indium gallium arsenide (InGaAs): Ballaca farqiga waxaa lagu hagaajin karaa inta u dhaxaysa 0.36~1.42 eV, hirarka goyntana wuxuu daboolayaa 873~3542 nm. Waa agabka ogaanshaha ee ugu muhiimsan daaqadaha isgaarsiinta fiilada 1310 nm iyo 1550 nm, laakiin wuxuu u baahan yahay substrate InP waana mid adag in lagu dhex daro wareegyada ku salaysan silicon.
Germanium (Ge): oo leh ballaca bandgap oo qiyaastii ah 0.66 eV iyo hirarka goynta oo qiyaastii ah 1879 nm. Waxay dabooli kartaa 1550 nm ilaa 1625 nm (L-band) waxayna la jaan qaadi kartaa substrate-ka silicon, taasoo ka dhigaysa xal macquul ah oo lagu fidin karo jawaab celinta xargaha dhaadheer.
Daloolada silikoon germanium (sida Si0.5Ge0.5): ballaca farqiga dhererka ah oo ah qiyaastii 0.96 eV, hirarka goynta oo ah qiyaastii 1292 nm. Marka lagu daro germanium silicon, hirarka jawaabta waxaa loo fidin karaa xargaha dheer ee ku yaal substrate-ka silikoon.
3. Xiriirka xaaladaha codsiga:
Xarig 850 nm ah:Qalabka sawir-qaadayaasha silikoonama qalabka sawir-qaadayaasha ee GaAs ayaa la isticmaali karaa.
Xarigga 1310/1550 nm:Sawir-qaadayaasha InGaAsinta badan waxaa la isticmaalaa. Sawir-qaadayaasha germanium saafi ah ama silicon germanium alloy ayaa sidoo kale dabooli kara noocaan waxayna yeelan karaan faa'iidooyin suurtagal ah oo ku saabsan isdhexgalka ku salaysan silicon.

Guud ahaan, iyada oo loo marayo fikradaha asaasiga ah ee aragtida kooxda iyo hirarka goynta, sifooyinka codsiga iyo kala duwanaanshaha daboolida hirarka ee walxaha semiconductor-ka kala duwan ee sawir-qaadayaasha ayaa si nidaamsan loo eegay, xiriirka dhow ee u dhexeeya xulashada walxaha, daaqadda hirarka isgaarsiinta fiber optic, iyo kharashka habka isdhexgalka ayaa la tilmaamay.