23805

طراحي و بهينه سازي فوتوديود شكست بهمني با نيمه هادي هاي تركيبي

كارشناسي ارشد

مهندسي برق الكترونيك (افراه هاي ميكرو و نانو الكترونيك)

1399/11/28

دكتر محمد عظيم كرمي

دكتر شهرام محمد نژاد

مهدسي برق

در اين پايان نامه يك آشكارساز باياس شده در ناحيه شكست بهمني (SACM APD InGaAs/Si) براي آشكار سازي نور در طول موج 1550 نانومتر بر پايه نيمه هادي مركب InGaAs ارائه گرديده است. اين آشكارساز با ساختاري ساده، از حيث لايه ها طراحي و كميت هاي اصلي آشكار سازي آن همانند جريان تاريك، جريان تابش، بهره و پاسخ دهي ،بهينه شده است. وجه برتري و تمايز اين آشكار ساز نسبت به آشكار سازهاي مشابه دراين است كه ولتاژ باياس آن كمتراز مراجع معرفي شده مي باشد و كميت هاي آشكار سازي آن نيز، قابل رقابت با آنها مي باشد. اين ولتاژ باياس حداقل %41 از ديگر مراجع تطبيقي درشرايط مشابه كمتر است. در شاخص (0.9V_br)‌، جريان تابش μA 8.3 و جريان تاريك nA 4.9 ،عدد پاسخ دهيw^(-1)A9 و نسبت جريان تابش به جريان تاريك 1694 حاصل گشته است. در باياس 25 ولت جريان تابش μA 51 و جريان تاريك nA 21 نسبت به فوتوديود مشابه افزايش مي يابد. از اين آشكار ساز براي كاربري هاي خاصي مانند نجوم و اختر فيزيك ، صنايع نظامي، تصوير برداري پزشكي و ....كه نياز به جريان تاريك بسيار پايين دارند نيز، مي توان بهره برداري نمود.

1399/12/18

Design and Optimization of Compound Semiconductor Avalanche Photodiodes

1/1/1900 12:00:00 AM

In this thesis, 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 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 adaptive references in similar conditions. In the index (0.9V_br), the photocurrent is8.3 μA and the dark current is 4.9 nA. At a bias voltage of 25 volts, the photocurrent and the dark current to 51 μA and 21 nA increase compared to the same photodiode. This detector can also be used for special applications that require very low dark current.

آشكار ساز، فوتو ديود شكست بهمني، پاسخ دهي، جريان تابش، جريان تاريك

Detector, Avalanche Photodiode, Response, Dark current, Photocurrent.