تحلیل و طراحی آشکارساز نوری بهمنی (apd) به روش مونت کارلو
چکیده
در این رساله، برای محاسبه بهره و ضریب نویز اضافی افزاره آشکارساز نوری بهمنی مدلی ارائه کرده ایم که تابع توزیع طول یونیزاسیون برخوردی در ناحیه تکثیر همگون و ناهمگون را با دو بخش خطی و نمایی تقریب می زند. بر اساس این مدل، چگونگی توزیع طول یونیزاسیون برخوردی به ازای مقدارهای مختلف شدت میدان الکتریکی، کسرهای مولی و مکان پیوند ناهمگون را محاسبه می کنیم. این مدل علاوه بر سادگی و قابلیت گسترش به سایر روش های عددی، باعث کمتر شدن زمان شبیه سازی نسبت به روش های متداول در مونت کارلو می شود. همچنین ساختار جدیدی برای آشکارسازهای alxga1-xn پیشنهاد و طراحی کرده ایم که در ناحیه تکثیر، دو پیوند ناهمگون (ناپیوستگی انرژی) دارد. فکر اصلی این طراحی به محاسبه مقدار بهینه ناپیوستگی انرژی باند رسانایی در محل پیوند ناهمگون اختصاص دارد. در حقیقت، مکان اولین و دومین یونیزاسیون برخوردی الکترون ها را در نزدیک سطح های ناهمگون متمرکز می کنیم. با محاسبه ناپیوستگی بهینه، باقیمانده مقدار ناپیوستگی بزرگ در پیوند ناهمگون اول را به عنوان یک پیوند ناهمگون دیگر درنظر می گیریم. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که ساختار پیشنهادی نسبت به یک نمونه ساخته شده جدید حدود 60 درصد ضریب نویز اضافی کمتری دارد.