مقايسه جريان ناشي از تابش اشعه فرابنفش بر ديود نوري PIN سيليكوني و گاليوم آرسنايدي

Comparison of the current of UV ray radiation on PIN Silicon photodiode and Gallium Arsenide

تشعشع پرتو پرانرژي فرابنفش بر ديودهاي نوري PIN، پارامترهاي مطلوب اين نوع فوتوديودها را كاهش مي‌دهد. در اين مقاله با ارائه مدل شبيه‌سازي، به بررسي اثرات تابش اشعه فرابنفش بر مشخصه­ ي جريان روشني در دو نوع ديود نوري گاليوم آرسنايدي و سيليكوني پرداخته و جهت تائيد روابط تحليلي، به كمك نرم‌افزار سيلواكو-اطلس هر دو مدل ديودي شبيه‌سازي مي‌شود. ابتدا دو مدل (سيليكوني و گاليوم آرسنايدي) تحت تابش منبع فرابنفش با طول موج 300 نانومتر قرار گرفته و سپس، به بررسي پاسخ آن‌ها در چندين باياس‌ معكوس پرداخته مي‌شود. درنهايت مشاهده مي‌شود كه پس از تابش، جريان تاريكي در هر دو مدل ديود نوري، به‌طور قابل‌توجهي افزايش يافته ‌است. همچنين جريان روشني در ديود نوري گاليوم­آرسنايد خيلي بيشتر از مدل مشابه سيليكوني آن است. اين پديده ناشي از حساسيت بالاتر فوتوديودهاي گاليوم­آرسنايدي به اشعه‌ي ّپر انرژي است.تشعشع پرتو پرانرژي فرابنفش بر ديودهاي نوري PIN، پارامترهاي مطلوب اين نوع فوتوديودها را كاهش مي‌دهد. در اين مقاله با ارائه مدل شبيه‌سازي، به بررسي اثرات تابش اشعه فرابنفش بر مشخصه­ي جريان روشني در دو نوع ديود نوري گاليوم آرسنايدي و سيليكوني پرداخته و جهت تائيد روابط تحليلي، به كمك نرم‌افزار سيلواكو-اطلس هر دو مدل ديودي شبيه‌سازي مي‌شود. ابتدا دو مدل (سيليكوني و گاليوم آرسنايدي) تحت تابش منبع فرابنفش با طول موج 300 نانومتر قرار گرفته و سپس، به بررسي پاسخ آن‌ها در چندين باياس‌ معكوس پرداخته مي‌شود. درنهايت مشاهده مي‌شود كه پس از تابش، جريان تاريكي در هر دو مدل ديود نوري، به‌طور قابل‌توجهي افزايش يافته ‌است. همچنين جريان روشني در ديود نوري گاليوم­آرسنايد خيلي بيشتر از مدل مشابه سيليكوني آن است. اين پديده ناشي از حساسيت بالاتر فوتوديودهاي گاليوم­آرسنايدي به اشعه‌ي ّپر انرژي است.

The high-energy UV ray radiation on PIN Silicon photodiodes reduces the optimal parameters of these photodiodes. In this paper, by representing a model, we compare the effect of UV dose on the bright current in these two types of photodiodes and confirm the analytic relationships in order to simulate a model with the help of the Silvaco- Atlas software. In this model, Silicon photodiodes and Gallium Arsenide were investigated under the influence of 300nm UV source radiation in several reverse bias, and we arrived at a logical connection between the analytical and simulation results, and finally, in order to compare these two types of photodiodes, we have shown that the current of darkness in the photodiode has increased significantly with UV dose radiation. Also, the bright current in the Gallium Arsenide photodiodes is not much more than its Silicon model. This phenomenon indicates a higher sensitivity to Gallium Arsenide photodiodes.