يستخدم السيليكون أحادي البلورية على نطاق واسع في التطبيقات الإلكترونية الدقيقة نظرًا لتكلفته المنخفضة وعملية التصنيع الناضجة وحركة الناقل العالية والاستقرار على المدى الطويل. وتستهلك رقاقات السيليكون المتنامية المطبقة في التطبيقات الإلكترونية الضوئية ، مثل جهاز الكشف الضوئي ، جزءًا صغيرًا. يتمتع السيليكون أحادي البلورية باستجابة جيدة للضوء في نطاق الطول الموجي 850 نانومتر ، مما يجعله مادة مثالية حساسة للضوء لأجهزة الكشف الضوئية للسيليكون السائبة في نطاق الطول الموجي 500 نانومتر إلى 1000 نانومتر. PAM-XIAMEN آخذ في النمورقائق السليكونلتصنيع جهازك. يتم إرفاق المعلمات المحددة لرقاقة Si لجهاز الكشف الضوئي لمعلوماتك:
1. تزايد رقاقات السيليكون لجهاز الكشف الضوئي (PAM200928 - SI)
رقم 1 P-Type، B-Doped Silicon Wafer
| بند | سي رقاقة |
| قطر | 76 مم (3 بوصة) |
| اتجاه | (111) ، 0 +/- 2⁰ |
| من التوجه | (110) ، 0 +/- 3⁰ |
| نوع | نوع ب ، مخدر |
| سماكة | 600 + 30-60 ميكرومتر |
| TTV | <= 12 ميكرومتر |
| السطح انتهى | ضعف الجانب مصقول |
| الجانب الامامي | Rz <= 0.050 |
| الجانب الخلفي | Rz <= 0.050 |
| كثافة الخلع | <= 1 * 101 سم -2 |
| أقلية عمر الناقل | > = 500 دولار |
| المقاومية | 7000-15000 أوم * سم |
| انتشار المقاومة | +/- 20٪ |
| كمية الخدوش (الطول <= 400 ميكرومتر ، العرض <= 10 ميكرومتر) | <= 5 قطع |
| كمية نقاط الضوء (في المجال المظلم للميكروسكوب ، بتكبير 200x) | <= 9 قطع |
| كمية الرقائق (على طول محيط الرقاقة خارج منطقة العمل ، حجم الرقائق <= 1 مم) | <= 5 قطع |
| قطر منطقة العمل | 70MM |
رقم 2 N- نوع ، P-Doped السيليكون الركيزة
| بند | سي رقاقة |
| قطر | 76 مم (3 بوصة) |
| اتجاه | (111) ، 0 +/- 2⁰ |
| من التوجه | (110) ، 0 +/- 3⁰ |
| نوع | ن نوع ، مخدر |
| سماكة | 400 +/- 20 ميكرومتر |
| TTV | <= 12 ميكرومتر |
| السطح انتهى | ضعف الجانب مصقول |
| الجانب الامامي | Rz <= 0.050 |
| الجانب الخلفي | Rz <= 0.050 |
| كثافة الخلع | <= 1 * 101 سم -2 |
| أقلية عمر الناقل | > = 100 دولار |
| المقاومية | 150-200 أوم * سم |
| انتشار المقاومة | +/- 20٪ |
| كمية الخدوش (الطول <= 400 ميكرومتر ، العرض <= 10 ميكرومتر) | <= 5 قطع |
| كمية نقاط الضوء (في المجال المظلم للميكروسكوب ، بتكبير 200x) | <= 9 قطع |
| كمية الرقائق (على طول محيط الرقاقة خارج منطقة العمل ، حجم الرقائق <= 1 مم) | <= 5 قطع |
| يُسمح بالرقائق والحفر والقطع السفلية على مسافة لا تزيد عن 2-3 مم من الحافة | |
نمو رقاقة السيليكون: تم تصنيعها بالطريقة الخالية من البوتقة من السيليكون متعدد الكريستالات المتحصل عليه عن طريق اختزال الهيدروجين لكلورو سيلان ، والتحلل الحراري للأحادي سيلان
2. حول أجهزة الكشف الضوئية السائبة القائمة على السيليكون
بالنسبة للكاشف الضوئي الذي يعتمد على السليكون ، هناك نوعان من الهياكل من جهاز الكشف الضوئي المزروع على السيليكون السائب:
1) كاشف Si PIN العمودي: سيتم تقييد استجابة وسرعة استجابة كاشفات PIN السيليكونية للهيكل العمودي بشكل متبادل. لتحقيق استجابة عالية ، من الضروري أن يكون لديك طول طويل لامتصاص الضوء ، مما يعني أنه يجب أن تكون هناك رقائق سيليكون متنامية مع طبقة منخفضة من المنشطات السميكة بين الطبقات من النوع p و n. سيؤدي ذلك إلى زيادة وقت عبور شركات النقل التي تم إنشاؤها بواسطة الصور وتقليل سرعة استجابة الجهاز. إذا لم يتم رفع هذا القيد ، فسيكون من الصعب إنتاج PDs عالية السرعة ومتجاوبة بشكل مناسب قائمة على السيليكون.
2) كاشف Si PIN الأفق: كاشف PIN ذو الهيكل الأفقي يجعل اتجاه انتشار الضوء عموديًا على اتجاه حركة حاملات الشحنة المولدة بالصور ، وبالتالي يتحكم في طول امتصاص الضوء وطول انتقال حاملات الشحنة المولدة بالصور ، على التوالي.
لتحسين سرعة أجهزة الكشف الضوئية السيليكونية ، يمكننا تخفيف القيود المفروضة على كفاءة الكم وسرعة استجابة الكاشف ، وإنشاء سطح سيليكون بهيكل مجهرية ، واستخدام الانعكاس الداخلي الكلي للضوء على سطح السيليكون المجهرية لزيادة امتصاص الضوء.
قم بإنشاء هيكل تعزيز تجويف رنان ، والذي يتضمن وضع مادة متوسطة تستجيب لامتصاص الضوء في تجويف فابري بيرو. يتردد صدى الضوء الذي يلبي ظروف الرنين في التجويف ويتم تعزيزه وامتصاصه بالرنين. وبهذه الطريقة ، يمكن حتى للمواد الرقيقة الممتصة للضوء أن تحقق كفاءة كمومية أعلى.
3. تطوير أجهزة الكشف الضوئي ذات الطول الموجي الطويل القائمة على Si للاتصالات البصرية والربط البيني
تصبح رقاقات السيليكون للرقائق شفافة عند أطوال موجية أكبر من 1100 نانومتر وتفقد قدرتها على الكشف ، كما هو موضح في الشكل التالي (العلاقة بين معامل امتصاص الضوء لـ Si وطول الموجة وعمق اختراق الضوء). علاوة على ذلك ، فإن معدل الحركة المنخفض لحاملات الشحن في إنتاج رقائق السيليكون يجعل من الصعب على الأجهزة تحقيق تفاعلات عالية السرعة. لذلك ، استجابة لهذه المشكلات التي تواجهها أجهزة الكشف القائمة على السيليكون المستخدمة في الاتصالات البصرية والتوصيل البيني البصري.
العلاقةضمنال الطول الموجي لـ Si ومعامل امتصاص الضوء وال اختراق الضوء عمق
يركز العمل البحثي لتطوير مكشاف ضوئي للسيليكون للاتصالات الضوئية والتوصيل البيني في الداخل والخارج بشكل أساسي على:
1) تصميم هياكل جديدة لتحسين أداء الأجهزة (الكفاءة الكمية ، المعدل ، الضوضاء) وتنفيذ تطبيقات خاصة (مثل مضاعفة تقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM) ؛
2) إزالة المواد الأخرى على رقاقة السيليكون لتحقيق الكشف عن الطول الموجي الطويل ، حاليًا المادة الفوقية الرئيسية المستخدمة هي الجرمانيوم ، وهو كاشف Ge-on-Si.
لمزيد من المعلومات ، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكتروني علىvictorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.