Найти

Результаты поиска

• ФОТОДЕТЕКТОР С УПРАВЛЯЕМОЙ ПЕРЕДИСЛОКАЦИЕЙ: ДИФФУЗИОННО-ДРЕЙФОВАЯ МОДЕЛЬ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ОПТИЧЕСКИХ МЕЖСОЕДИНЕНИЯХ

  И. В. Писаренко, Е.А. Рындин

  2020-07-20

  Аннотация ▼

  Ранее для реализации оптических межсоединений в интегральных схемах были предло-
  жены инжекционные лазеры с двойными AIIIBV наногетероструктурами, выполняющие функ-
  ции источников и модуляторов излучения. Чтобы преобразовать короткие оптические импуль-
  сы, генерируемые лазерами-модуляторами, в электрические сигналы, необходимы технологиче-
  ски совместимые фотодетекторы с субпикосекундным временем отклика. Поскольку тради-
  ционные конструкции фоточувствительных полупроводниковых приборов не удовлетворяют
  предъявляемым требованиям, разработан перспективный метод построения быстродейст-
  вующих фотодетекторов на основе принципа управляемой передислокации максимумов плот-
  ности носителей заряда в специально организованных квантовых областях. Данные оптоэлек-
  тронные приборы содержат продольный фоточувствительный p-i-n переход и поперечную
  управляющую гетероструктуру, в которую входят слои, выращенные методом молекулярно-
  лучевой эпитаксии при низких температурах, и два управляющих перехода. До наступления
  среза оптического импульса фотодетектор работает аналогично классическому p-i-n фото-
  диоду. Поперечное электрическое поле включается только во время заднего фронта лазерного
  импульса и передислоцирует максимумы плотности электронов и дырок из области поглоще-
  ния в области с низкой подвижностью и коротким временем жизни, в результате чего время
  отклика сокращается до субпикосекундной величины. В предыдущих исследованиях быстродей-
  ствие рассматриваемого фотодетектора оценивалось с помощью квантово-механической
  комбинированной модели, которая не учитывала некоторые важные аспекты протекающих в
  нем физических процессов. В данной статье предложена двумерная нестационарная диффузи-
  онно-дрейфовая модель, позволяющая провести детальный анализ транспорта носителей заря-
  да в структуре фотодетектора с управляемой передислокацией с точки зрения полуклассиче-
  ского подхода. Для реализации представленной модели разработаны методика конечно-
  разностного численного моделирования на основе явного метода и прикладные программные
  средства. Полученные результаты диффузионно-дрейфового моделирования выявили необхо-
  димость использования дифференциального принципа подключения для компенсации токов
  смещения в цепи питания прибора. С учетом данной особенности разработаны фотоприемная
  схема, обеспечивающая как формирование результирующего электрического сигнала, так и
  требуемый режим подачи управляющего напряжения на контакты фотодетектора, и драй-
  вер для лазеров-модуляторов.