ឧបករណ៍ចាប់រូបភាពនិងរលកកាត់ផ្តាច់
អត្ថបទនេះផ្តោតលើសម្ភារៈ និងគោលការណ៍ការងាររបស់ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ (ជាពិសេសយន្តការឆ្លើយតបដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីក្រុម) ក៏ដូចជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗ និងសេណារីយ៉ូការអនុវត្តនៃសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រផ្សេងៗគ្នា។
១. គោលការណ៍ស្នូល៖ ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺដំណើរការដោយផ្អែកលើឥទ្ធិពលហ្វូតូអេឡិចត្រិច។ ហ្វូតុងដែលចូលមកត្រូវផ្ទុកថាមពលគ្រប់គ្រាន់ (ធំជាងទទឹងចន្លោះប្រេកង់ Eg នៃវត្ថុធាតុ) ដើម្បីជំរុញអេឡិចត្រុងពីក្រុមវ៉ាឡង់ទៅក្រុមចរន្ត ដោយបង្កើតជាសញ្ញាអគ្គិសនីដែលអាចរកឃើញ។ ថាមពលហ្វូតុងគឺសមាមាត្របញ្ច្រាសទៅនឹងរលកពន្លឺ ដូច្នេះឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺមាន "រលកពន្លឺកាត់ផ្តាច់" (λ c) - រលកពន្លឺអតិបរមាដែលអាចឆ្លើយតប ដែលលើសពីនេះវាមិនអាចឆ្លើយតបប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពបានទេ។ រលកពន្លឺកាត់ផ្តាច់អាចត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណដោយប្រើរូបមន្ត λ c ≈ 1240/Eg (nm) ដែល Eg ត្រូវបានវាស់ជា eV។
2. សម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រសំខាន់ៗ និងលក្ខណៈរបស់វា៖
ស៊ីលីកុន (Si): ទទឹងចន្លោះប្រេកង់ប្រហែល 1.12 eV រលកកាត់ប្រហែល 1107 nm។ ស័ក្តិសមសម្រាប់ការរកឃើញរលកខ្លីដូចជា 850 nm ដែលត្រូវបានប្រើជាទូទៅសម្រាប់ការតភ្ជាប់ខ្សែកាបអុបទិកពហុម៉ូដចម្ងាយខ្លី (ដូចជាមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ)។
ហ្គាលីញ៉ូម អាសេនីត (GaAs): ទទឹងចន្លោះប្រេកង់ 1.42 eV រលកពន្លឺកាត់ផ្តាច់ប្រហែល 873 nm។ ស័ក្តិសមសម្រាប់រលកពន្លឺ 850 nm វាអាចត្រូវបានរួមបញ្ចូលជាមួយប្រភពពន្លឺ VCSEL ដែលមានសម្ភារៈដូចគ្នានៅលើបន្ទះឈីបតែមួយ។
អ៊ីនដ្យូម ហ្គាលីញ៉ូម អាសេនីត (InGaAs): ទទឹងនៃគម្លាតប្រេកង់អាចត្រូវបានលៃតម្រូវរវាង 0.36~1.42 eV ហើយរលកពន្លឺកាត់ផ្តាច់គ្របដណ្ដប់លើ 873~3542 nm។ វាជាសម្ភារៈចាប់សញ្ញាសំខាន់សម្រាប់បង្អួចទំនាក់ទំនងសរសៃ 1310 nm និង 1550 nm ប៉ុន្តែតម្រូវឱ្យមានស្រទាប់ខាងក្រោម InP ហើយស្មុគស្មាញក្នុងការរួមបញ្ចូលជាមួយសៀគ្វីដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុន។
យេម៉ាញ៉ូម (Ge): ជាមួយនឹងទទឹង bandgap ប្រហែល 0.66 eV និងរលកពន្លឺកាត់ប្រហែល 1879 nm។ វាអាចគ្របដណ្តប់ 1550 nm ដល់ 1625 nm (L-band) ហើយឆបគ្នាជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាដំណោះស្រាយដែលអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់ការពង្រីកការឆ្លើយតបទៅនឹង band វែងៗ។
យ៉ាន់ស្ព័រហ្សឺម៉ាញ៉ូមស៊ីលីកុន (ដូចជា Si0.5Ge0.5): ទទឹងចន្លោះប្រេកង់ប្រហែល 0.96 eV រលកកាត់ប្រហែល 1292 nm។ ដោយការបន្ថែមហ្សឺម៉ាញ៉ូមក្នុងស៊ីលីកុន រលកប្រេកង់ឆ្លើយតបអាចត្រូវបានពង្រីកទៅកាន់កម្រិតវែងជាងនេះនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន។
៣. ការភ្ជាប់សេណារីយ៉ូកម្មវិធី៖
រលកពន្លឺ ៨៥០ nm៖ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺស៊ីលីកុនឬឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ GaAs អាចត្រូវបានប្រើ។
កម្រិតរលក 1310/1550 nm៖ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ InGaAsភាគច្រើនត្រូវបានប្រើ។ ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺយ៉ាន់ស្ព័រហ្សឺម៉ាញ៉ូមសុទ្ធ ឬស៊ីលីកុនហ្សឺម៉ាញ៉ូមក៏អាចគ្របដណ្តប់លើជួរនេះផងដែរ ហើយមានគុណសម្បត្តិសក្តានុពលក្នុងការរួមបញ្ចូលដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុន។
ជារួម តាមរយៈគោលគំនិតស្នូលនៃទ្រឹស្តីក្រុម និងរលកចម្ងាយកាត់ផ្តាច់ លក្ខណៈនៃការអនុវត្ត និងជួរគ្របដណ្តប់រលកចម្ងាយនៃវត្ថុធាតុ semiconductor ផ្សេងៗគ្នានៅក្នុង photodetector ត្រូវបានពិនិត្យឡើងវិញជាប្រព័ន្ធ ហើយទំនាក់ទំនងជិតស្និទ្ធរវាងការជ្រើសរើសវត្ថុធាតុ បង្អួចរលកចម្ងាយទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិក និងថ្លៃដើមដំណើរការរួមបញ្ចូលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ មេសា-០៨-២០២៦