• Год:2022
    Авторы:Хвостиков,ВП; Хвостикова,ОА; Паньчак,АН; Покровский,ПВ
    Подразделения:

    Разработаны и получены методом жидкофазной эпитаксии высокоэффективные фотоэлектрические преобразователи (ФЭП) в системе AlGaAs-GaAs с вводом лазерного излучения (λ = 850 nm) с торцевой поверхности параллельно плоскости p-n-перехода. Для увеличения эффективности «захвата» света p-n переходом сформирован волноводный слой AlGaAs (50мкм) с плавным изменением содержания алюминия, обеспечивающий градиент показателя преломления в этом слое и отклонение лучей света к p-n переходу.

    Конструкция ФЭП с «торцевым» вводом лазерного излучения высокой плотности дает возможность объединять отдельные ФЭП в многоэлементные пакеты, располагая их друг над другом без необходимости формирования туннельных p/n переходов для соединения. Это приведет к увеличению снимаемого с пакета напряжения без роста токовой нагрузки на отдельный ФЭП. Одновременно снижается эффективная емкость прибора, что открывает возможности для использования ФЭП с «торцевым» вводом излучения для приема-преобразования мощного лазерного и информационного (СВЧ) сигналов.

    Разработанные ФЭП характеризуются КПД 53% при уровне засветки 4.7 кВт/см2 и более 50% при увеличении плотности мощности лазерного излучения до 10 кВт/см2.

    Иллюстрации

    Рис. 1. Изображение фотоэлектрического преобразователя с «торцевым» вводом лазерного излучения.

    Рис. 2. Зависимости фотоэлектрических параметров (напряжение холостого хода, коэффициент заполнения нагрузочной характеристики и КПД) ФЭП с «торцевым» вводом излучения от плотности подводимой лазерной мощности.

    Работа выполнена в рамках гранта РНФ № 22-19-00057.

    Направление ПФНИ 1.3.2.5.

    Публикации

    1. Khvostikov V.P., Panchak A.N., Khvostikova O.A., Pokrovskiy P.V., Side-Input GaAs Laser Power Converters With Gradient AlGaAs Waveguide, IEEE Electron Device Letters, Vol. 43, No. 10, October 2022, pp.1717-1719.