דין פילם ליטהיום ניאָבאַט (LN) פאָטאָדעטעקטאָר

דין פילם ליטהיום ניאָבאַט (LN) פאָטאָדעטעקטאָר

ליטיום ניאָבאַט (LN) האט אַ יינציקע קריסטאַל סטרוקטור און רייַך גשמיות יפעקס, אַזאַ ווי ניט-לינעאַר יפעקס, עלעקטראָ-אָפּטישע יפעקס, פּיראָעלעקטרישע יפעקס, און פּיעזאָעלעקטרישע יפעקס. אין דער זעלביקער צייט, עס האט די אַדוואַנידזשיז פון ברייטבאַנד אָפּטיש טראַנספּעראַנסי פֿענצטער און לאַנג-טערמין פעסטקייַט. די קעראַקטעריסטיקס מאַכן LN אַ וויכטיק פּלאַטפאָרמע פֿאַר די נייַע דור פון ינטאַגרייטאַד פאָטאָניקס. אין אָפּטיש דעוויסעס און אָפּטאָעלעקטראָניק סיסטעמען, די קעראַקטעריסטיקס פון LN קענען צושטעלן רייַך פאַנגקשאַנז און פאָרשטעלונג, פּראַמאָוטינג די אַנטוויקלונג פון אָפּטיש קאָמוניקאַציע, אָפּטיש קאַמפּיוטינג, און אָפּטיש סענסינג פעלדער. אָבער, רעכט צו די שוואַך אַבזאָרפּשאַן און ינסאַליישאַן פּראָפּערטיעס פון ליטיום ניאָבאַט, די ינטאַגרייטאַד אַפּלאַקיישאַן פון ליטיום ניאָבאַט נאָך שטייט פֿאַר די פּראָבלעם פון שווער דעטעקשאַן. אין די לעצטע יאָרן, ריפּאָרץ אין דעם פעלד דער הויפּט אַרייַננעמען כוואַליעגייד ינטאַגרייטאַד פאָטאָדעטעקטאָרס און העטעראָדזשאַנקשאַן פאָטאָדעטעקטאָרס.
דער וועווגייד אינטעגרירטער פאָטאָדעטעקטאָר באַזירט אויף ליטהיום ניאָבאַט איז געוויינטלעך פאָקוסירט אויף דער אָפּטישער קאָמוניקאַציע C-באַנד (1525-1565 נם). אין טערמינען פון פונקציע, שפּילט LN דער הויפּט די ראָלע פון ​​גיידעד כוואַליעס, בשעת די אָפּטאָעלעקטראָניק דעטעקציע פונקציע באַשטייט דער הויפּט אויף האַלב-קאָנדוקטאָרן ווי סיליקאָן, III-V גרופּע שמאָל באַנדגאַפּ האַלב-קאָנדוקטאָרן, און צוויי-דימענסיאָנאַלע מאַטעריאַלן. אין אַזאַ אַרכיטעקטור, ווערט ליכט טראַנסמיטירט דורך ליטהיום ניאָבאַט אָפּטישע וועווגיידס מיט נידעריקן פארלוסט, און דערנאָך אַבזאָרבירט דורך אַנדערע האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן באַזירט אויף פאָטאָעלעקטרישע עפֿעקטן (ווי פאָטאָקאָנדוקטאָריטי אָדער פאָטאָוואָלטאַישע עפֿעקטן) צו פאַרגרעסערן די קאָנצענטראַציע פון ​​די טרעגער און עס קאָנווערטירן אין עלעקטרישע סיגנאַלן פֿאַר רעזולטאַט. די מעלות זענען הויך אָפּערייטינג באַנדווידט (~GHz), נידעריק אָפּערייטינג וואָולטידזש, קליין גרייס, און קאָמפּאַטאַביליטי מיט פאָטאָניק טשיפּ אינטעגראַציע. אָבער, צוליב דער ספּיישאַלער צעשיידונג פון ליטהיום ניאָבאַט און האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן, כאָטש זיי יעדער דורכפירן זייער אייגענע פונקציעס, שפּילט LN בלויז אַ ראָלע אין גיידינג כוואַליעס און אַנדערע אויסגעצייכנטע פרעמדע אייגנשאַפטן זענען נישט גוט אויסגענוצט געוואָרן. האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן שפּילן בלויז אַ ראָלע אין פאָטאָעלעקטרישער קאָנווערסיע און פעלט קאָמפּלעמענטאַרע קאַפּלינג מיט יעדן אַנדערן, וואָס רעזולטירט אין אַ רעלאַטיוו לימיטעד אָפּערייטינג באַנד. אין טערמינען פון ספעציפישע אימפלעמענטאציע, די פארבינדונג פון ליכט פון דער ליכט מקור צום ליטיום ניאָבאַט אָפּטישן כוואַליע פירער רעזולטירט אין באַדייטנדיקע פארלוסטן און שטרענגע פּראָצעס רעקווייערמענץ. אין דערצו, די פאַקטישע אָפּטישע מאַכט פון די ליכט באַשטראַלט אויף די האַלב-קאָנדוקטאָר מיטל קאַנאַל אין די פארבינדונג געגנט איז שווער צו קאַליברירן, וואָס לימיטירט זייַן דעטעקציע פאָרשטעלונג.
די טראַדיציאָנעלעפאָטאָדעטעקטאָרסגענוצט פֿאַר בילדגעבונג אַפּלאַקיישאַנז זענען געוויינטלעך באַזירט אויף האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן. דעריבער, פֿאַר ליטהיום ניאָבאַט, זיין נידעריק ליכט אַבזאָרפּשאַן קורס און ינסאַליישאַן פּראָפּערטיעס מאַכן עס אַוודאי נישט באַליבט דורך פאָטאָדעטעקטאָר ריסערטשערז, און אפילו אַ שווער פונט אין דעם פעלד. אָבער, די אַנטוויקלונג פון העטעראָדזשאַנקשאַן טעכנאָלאָגיע אין די לעצטע יאָרן האט געבראכט האָפענונג צו דער פאָרשונג פון ליטהיום ניאָבאַט באזירט פאָטאָדעטעקטאָרס. אנדערע מאַטעריאַלס מיט שטאַרק ליכט אַבזאָרפּשאַן אָדער ויסגעצייכנט קאַנדאַקטיוויטי קענען זיין העטעראָגענעאַסלי ינאַגרייטיד מיט ליטהיום ניאָבאַט צו קאָמפּענסירן פֿאַר זייַן חסרונות. אין דער זעלביקער צייט, די ספּאַנטייניאַס פּאָלאַריזאַטיאָן ינדוסט פּיראָעלעקטריק קעראַקטעריסטיקס פון ליטהיום ניאָבאַט רעכט צו זייַן סטרוקטוראַל אַניזאָטראָפּי קענען זיין קאַנטראָולד דורך קאָנווערטינג צו היץ אונטער ליכט יראַדיישאַן, דערמיט טשאַנגינג די פּיראָעלעקטריק קעראַקטעריסטיקס פֿאַר אָפּטאָעלעקטראָניק דיטעקשאַן. דעם טערמאַל ווירקונג האט די אַדוואַנידזשיז פון ברייטבאַנד און זיך דרייווינג, און קענען זיין גוט קאַמפּלאַמענטאַד און פיוזד מיט אנדערע מאַטעריאַלס. די סינטשראָנאָוס נוצן פון טערמאַל און פאָטאָעלעקטריק יפעקס האט געעפנט אַ נייַע תקופה פֿאַר ליטהיום ניאָבאַט באזירט פאָטאָדעטעקטאָרס, אַלאַוינג דעוויסעס צו קאַמביינירן די אַדוואַנידזשיז פון ביידע יפעקס. און צו קאַמפּלאַמענטשי פֿאַר די חסרונות און דערגרייכן קאַמפּלאַמענטשי ינאַגריישאַן פון אַדוואַנידזשיז, עס איז אַ פאָרשונג האָטספּאָט אין די לעצטע יאָרן. דערצו, די נוצן פון יאָן אימפּלאַנטאַציע, באַנד אינזשעניריע, און דעפעקט אינזשעניריע איז אויך אַ גוטע ברירה צו סאָלווען די שוועריקייט פון דעטעקטירן ליטהיום ניאָבאַט. אָבער, צוליב די הויכע פּראַסעסינג שוועריקייט פון ליטהיום ניאָבאַט, שטייט דאָס פעלד נאָך פֿאַר גרויסע אַרויסרופן ווי נידעריקע אינטעגראַציע, אַרעי בילדגעבונג דעוויסעס און סיסטעמען, און נישט גענוגיקע פאָרשטעלונג, וואָס האט גרויסע פאָרשונג ווערט און פּלאַץ.

פיגור 1, ניצנדיק די דעפעקט ענערגיע שטאנדן אינעם LN באנדגאפ אלס עלעקטראן דאנאר צענטערס, ווערן פרייע לאדונג טרעגער גענערירט אין דעם קאנדוקציע באנד אונטער זעבאר ליכט עקסייטאציע. אין פארגלייך מיט פריערדיגע פיראעלעקטרישע LN פאטאדעטעקטארן, וועלכע זענען טיפיש באגרענעצט געווען צו א רעאקציע גיכקייט פון ארום 100 הערץ, דאסLN פאָטאָדעטעקטאָרהאט א שנעלערע רעאקציע גיכקייט פון ביז 10kHz. דערווייל, אין דעם ארבעט, איז דעמאנסטרירט געווארן אז מאַגנעזיום יאָן דאָפּעד LN קען דערגרייכן עקסטערנאַל ליכט מאָדולאַציע מיט א רעאקציע פון ​​ביז 10kHz. דעם ארבעט פּראָמאָטירט די פאָרשונג אויף הויך-פאָרשטעלונג אוןהויך-גיכקייט LN פאָטאָדעטעקטאָרןאין דער קאנסטרוקציע פון ​​גאָר פונקציאָנעלע איין-טשיפּ אינטעגרירטע LN פאָטאָניק טשיפּס.
אין קורצן, די פאָרשונג פעלד פוןדין פילם ליטהיום ניאָבאַטע פאָטאָדעטעקטאָרןהאט וויכטיגע וויסנשאפטלעכע באדייטונג און א ריזיקן פראקטישן אנווענדונג פאטענציאל. אין דער צוקונפט, מיט דער אנטוויקלונג פון טעכנאלאגיע און דער פארטיפערונג פון פארשונג, וועלן דין-פילם ליטהיום ניאָבאַט (LN) פאטאדעטעקטארן זיך אנטוויקלען צו העכערער אינטעגראציע. קאמבינירן פארשידענע אינטעגראציע מעטאדן צו דערגרייכן הויך-פארשטעלונג, שנעלע רעאקציע, און ברייטבאנד דין-פילם ליטהיום ניאָבאַט פאטאדעטעקטארן אין אלע אספעקטן וועט ווערן א רעאליטעט, וואס וועט שטארק פארבעסערן די אנטוויקלונג פון אויף-טשיפּ אינטעגראציע און אינטעליגענטע סענסינג פעלדער, און צושטעלן מער מעגלעכקייטן פאר דער נייער דור פון פאטאניק אנווענדונגען.