بخشی از مقاله
چکیده - در این مقاله شبیه سازی عددی بر مبنای مدل سوق-پخش حامل بهها روش تبدیل گسسته ی فوریه - DFT - ارائه شده است. در این شبیه سازی معادلات پیوستگی وابسته به زمان الکترونها و حفره ها در آشکارساز فلز-نیمه رسانا-فلز GaAs - MSM - بصورت عددی محاسبه و چگالی حامل ها، پاسخ زمانی آشکارساز در یک ولتاژ ثابت تعیین شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کاهش نیمه عمر حامل ها سبب کاهش پهنای زمانی پاسخ آشکارساز شده بدون آنکه پاسخ دهی آن کاهش چشمگیری داشته باشد. نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی مطابقت خوبی را نشان می دهد.
مقدمه
اخیرا آشکارساز نوری MSM مسطح در سیستم های مخابراتی اپتوالکتونیکی کاربرد فراوانی یافته است] ٌ.[ این آشکارساز از دو اتصال شاتکی بر روی یک لایه ی نیمه رسانای ذاتی تشکیل شده است. این دو اتصال ممکن است ساده یعنی به شکل دو الکترود موازی یا به شکل انگشتی ]ٍ[یا دایروی ]َ[طراحی باشند. پاسخ زمانی آشکارساز MSM دارای دو بخش مختلف است. این دو بخش شامل یک زمان صعود سریع و یک زمان نزول طولانی است.
در ارتباطات دیجیتالی پر سرعت، زمان نزول طولانی منجر به تداخل پالس ها و از دست رفتن اطلاعات می شود. این زمان نزول طولانی غالبا ناشی از حفره ها است زیرا حفره ها دارای قابلیت تحرک پایین تری نسبت به الکترون ها هستند ]ُ.[ دو روش عمده جهت کاهش زمان نزول پالس اپتیکی وجود دارد. یکی از این روش ها رشد ناحیه ی فعال GaAs در دمای پایین - ITG-GaAs - است.
در این روش ماده ی نیمه رسانا در دمای بین دمای رشد استاندارد و دمای پایین - LTG-GaAs - رشد داده می شود. این روش رشد سبب می شود که نیمه عمر حامل ها و بویژه حفره ها کاهش پیدا کند. بنابراین سرعت آشکارساز بدون کاهش چشمگیری در پاسخ دهی، افزایش پیدا می کند ]ِ.[ روش دوم حذف حفرها به روش پس دریچه دار کردن آشکارساز MSM است. در این مقاله با استفاده از روش DFT پاسخ زمانی آشکارساز MSM شبیه سازی عددی و تاثیر نیمه عمر حامل ها بر روی پاسخ قطعه بررسی شده است.
