توضیحات
چکیده
در اين مقاله با استفاده از روش مونتكارلو بهره و ضريب نويز اضافي يك آشكارساز نوري بهمني ساخته شده با ناحيه جذب InGaAsو ناحيه هاي بار و تكثير InAlAsرا محاسبه ميكنيم. سپس طول و غلظت ناخالصي لايه بار را به گونه اي طراحي ميكنيم كه ميانگين انرژي حاملهاي تزريقي به ناحيه تكثير اندكي كمتر از انرژي آستانه يونيزاسيون برخوردي در ناحيه تكثير باشد تا ضريب نويز اضافي افزاره كم شود. همچنين ولتاژ شكست و زمان گذر حامل از افزاره را نيز بررسي ميكنيم .
مقدمه
آشكارساز نوري اولين عنصر در بخش گيرنده نوري است كه طلاعات نوري را به سيگنال متناظر الكتريكي تبديل ميكند. نويز اين افزاره باعث كاهش كيفيت اطلاعات دريافتي ميشود. يونيزاسيون برخوردي در آشكارساز نوري بهمني باعث افزايش تعداد حاملهاي الكتريكي ميشود. در نتيجه مقدار جريان الكتريكي افزاره به ازاي توان نوري تابيده شده به آشكارساز زيادتر ميشود. نتيجه اين سازوكار را بهره آشكارسازي گويند. افزايش بهره مطلوب است چون ميتواند نياز به استفاده از تقويت كننده پس از آشكارساز را مرتفع كند. به دليل ماهيت تصادفي يونيزاسيون برخوردي، زيادشدن بهره همراه با آشفتگي و ناهماهنگي بيشتري در طول يونيزاسيون برخوردي حاملها است. در نتيجه به ازاي يك ولتاژ باياس معلوم مقدار بهره ثابت نيست و حول مقدار بهره ميانگين نوسان ميكند. اين مفهوم به عنوان ضريب نويز اضافي شناخته ميشود. به عبارت ديگر افزايش بهره همراه با افزايش ضريب نويز اضافي است. به دليل ماهيت تصادفي سازوكارهاي مختلف افزاره آشكارساز نوري بهمني مانند پراكندگي و رانش حاملها و يونيزاسيون برخوردي، روش مونتكارلو (MC) گزينه مناسبي براي شبيه سازي است آشكارساز نوري اولين عنصر در بخش گيرنده نوري است كه اطلاعات نوري را به سيگنال متناظر الكتريكي تبديل ميكند. نويز اين افزاره باعث كاهش كيفيت اطلاعات دريافتي ميشود. يونيزاسيون برخوردي در آشكارساز نوري بهمني باعث افزايش تعداد حامل هاي الكتريكي ميشود. در نتيجه مقدار جريان الكتريكي افزاره به ازاي توان نوري تابيده شده به آشكارساز زيادتر ميشود. نتيجه اين سازوكار را بهره آشكارسازي گويند . افزايش بهره مطلوب است چون ميتواند نياز به استفاده از تقويت كننده پس از آشكارساز را مرتفع كند. به دليل ماهيت تصادفي يونيزاسيون برخوردي، زيادشدن بهره همراه با آشفتگي و ناهماهنگي بيشتري در طول يونيزاسيون برخوردي حاملها است. در نتيجه به ازاي يك ولتاژ باياس معلوم مقدار بهره ثابت نيست و حول مقدار بهره ميانگين نوسان ميكند. اين مفهوم به عنوان ضريب نويز اضافي شناخته ميشود. به عبارت ديگر افزايش بهره همراه با افزايش ضريب نويز اضافي است.
ABSTRACT
In this paper, using the Montecarlo method, the gain and the additional noise coefficient of an avalanche light detector made with the InGaAs adsorption region and load regions and InAlAs amplification are computed. Then, we plot the length and impurity concentration of the load layer in such a way that the average energy of the injected carriers to the proliferation region is slightly less than the energy of the collision ionization threshold in the amplification region to reduce the excessive noise factor of the device. We also examine the failure voltage and carrier time of the device.
INTRODUCTION
The light detector is the first element in the optical receiver that converts optical data into a corresponding electrical signal. The noise of this device reduces the quality of received information. The collision ionization in the avalanche light detector increases the number of electric carriers. As a result, the amount of electrical current of the device increases due to the light power absorbed by the detector. The result of this mechanism is the disclosure advantage. The increase in interest is desirable because it can eliminate the need to use the post-detector booster. Because of the collisional nature of collision ionization, the increase in gain is associated with greater turbulence and inconsistency during carrier ionization. As a result, for a given bias voltage, the value of the gain is constant and fluctuates around the value of the mean gain. This concept is known as an extra noise factor. In other words, increasing the gain with the increase of the excessive noise factor. Due to the random nature of various mechanisms of avalanche light detector such as carrier dispersion and drift and collision ionization, the Monte Carlo method (MC) is an appropriate alternative for simulation. The light detector is the first element in the optical receiver that converts optical information into a corresponding electrical signal. The noise of this device reduces the quality of received information. The collision ionization in the avalanche light detector increases the number of electric carriers. As a result, the amount of electrical current of the device increases due to the light power absorbed by the detector. The result of this mechanism is the disclosure advantage. The increase in interest is desirable because it can eliminate the need to use the post-detector booster. Because of the collisional nature of collision ionization, the increase in gain is associated with greater turbulence and inconsistency during carrier ionization. As a result, for a given bias voltage, the value of the gain is constant and fluctuates around the value of the mean gain. This concept is known as an extra noise factor. In other words, increasing the gain with the increase of the excessive noise factor.
Year: 2010
Publisher : Eighteenth International Energy Conference of Iran
By : Mohammad Soroush, Mohammad Kazem Moravj Farshi and Kamyar Saghafi
File Information: Persian Language/ 5 Page / size: 469 KB
سال :1389
ناشر : هجدهمین کنفرانس بین المللی برق ایران
کاری از : محمد سروش ،محمدكاظم مروج فرشي و كاميار ثقفي
اطلاعات فایل : زبان فارسی / 5 صفحه / حجم : KB 469
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.