Comparáid idir córais ábhar ciorcaid iomlánaithe fhótóinic

Comparáid idir córais ábhar ciorcaid iomlánaithe fhótóinic
Léiríonn Figiúr 1 comparáid idir dhá chóras ábhar, Fosfar Indium (InP) agus sileacain (Si). Toisc tearc an indiam tá ábhar InP níos daoire ná Si. Toisc go mbíonn níos lú fáis epitaxial i gceist le ciorcaid sileacain-bhunaithe, is gnách go mbíonn toradh na gciorcad sileacain-bhunaithe níos airde ná ciorcaid InP. I gciorcaid sileacain-bhunaithe, gearmáiniam (Ge), a úsáidtear de ghnáth ach amháin iBrathadóir grianghraf(brathadóirí solais), éilíonn fás epitaxial, agus i gcórais InP, ní mór fiú tonntreoracha éighníomhacha a ullmhú trí fhás epitaxial. Is gnách go mbíonn dlús fabht níos airde ag fás epitaxial ná fás criostail aonair, mar shampla ó thinne criostail. Níl codarsnacht innéacs ard athraonta ag tonn-treoraithe InP ach amháin i dtrasnacha, agus tá codarsnacht ard athraonta innéacs athraonta ag tonntreoraithe sileacain i dtrasnacha agus fadaimseartha araon, rud a ligeann do ghléasanna sileacain-bhunaithe gathanna lúbthachta níos lú agus struchtúir níos dlúithe eile a bhaint amach. Tá bearna banda díreach ag InGaAsP, ach níl aon bhearna idir Si agus Ge. Mar thoradh air sin, tá córais ábhar InP níos fearr i dtéarmaí éifeachtacht léasair. Níl ocsaídí intreacha na gcóras InP chomh cobhsaí agus chomh láidir le hocsaídí intreacha Si, dé-ocsaíd sileacain (SiO2). Is ábhar níos láidre é sileacain ná InP, a cheadaíonn úsáid a bhaint as méideanna wafer níos mó, ie ó 300 mm (le huasghrádú go luath go 450 mm) i gcomparáid le 75 mm in InP. InPmodhnóiríde ghnáth ag brath ar an éifeacht Stark chandamach-teoranta, atá íogair ó thaobh teocht de bharr gluaiseacht imeall banna de bharr teocht. I gcodarsnacht leis sin, tá spleáchas teochta modhnóirí sileacain-bhunaithe an-bheag.

De ghnáth ní mheastar go bhfuil teicneolaíocht fótóinic sileacain oiriúnach ach le haghaidh táirgí ar chostas íseal, gearr-raoin, ard-toirte (níos mó ná 1 milliún píosa in aghaidh na bliana). Tá sé seo toisc go nglactar leis go forleathan go bhfuil gá le méid mór acmhainn wafer chun costais masc agus forbartha a scaipeadh, agus goteicneolaíocht fótóinic sileacaintá míbhuntáistí suntasacha feidhmíochta aige maidir le hiarratais táirgí réigiúnacha agus cianaistir chathair go cathair. I ndáiríre, áfach, tá a mhalairt fíor. In iarratais ar chostas íseal, gearr-raoin, ard-toraidh, léasair astaithe dromchla cuas ingearach (VCSEL) agusléasair dhíreach-mhodhnaithe (léasair DML): cuireann léasair atá modhnaithe go díreach brú iomaíoch ollmhór, agus tá an laige sa teicneolaíocht fhótónach atá bunaithe ar sileacain nach féidir léasair a chomhtháthú go héasca ina míbhuntáiste suntasach. I gcodarsnacht leis sin, i meitreo, iarratais fad-achair, mar gheall ar an rogha do theicneolaíocht fótóinic sileacain agus próiseáil comhartha digiteach (DSP) a chomhtháthú le chéile (a bhíonn go minic i dtimpeallachtaí teocht ard), tá sé níos buntáistí an léasair a scaradh. Ina theannta sin, is féidir le teicneolaíocht braite comhleanúnach a dhéanamh suas go mór d'easnaimh na teicneolaíochta fótóinic sileacain, mar shampla an fhadhb go bhfuil an sruth dorcha i bhfad níos lú ná an fótavoltach oscillator áitiúil. Ag an am céanna, tá sé mícheart freisin smaoineamh go bhfuil gá le méid mór de chumas wafer chun masc agus costais forbartha a chlúdach, toisc go n-úsáideann teicneolaíocht fótóinic sileacain méideanna nód atá i bhfad níos mó ná na leathsheoltóirí ocsaíd miotail chomhlántacha is úire (CMOS), mar sin tá na maisc riachtanacha agus na ritheanna táirgeachta sách saor.