InGaAs fotodetektorlary tarapyndan ýokary tizlikli fotodetektorlar hödürlenýär

Ýokary tizlikli fotodetektorlar tarapyndan hödürlenýärInGaAs fotodetektorlary

Ýokary tizlikli fotodetektorlaroptiki aragatnaşyk ulgamynda esasan III-V InGaAs fotodetektorlaryny we IV doly Si we Ge/-ni öz içine alýarSi fotodetektorlaryBirinjisi uzak wagtlap agalyk edýän däp bolan ýakyn infragyzyl detektordyr, ikinjisi bolsa ösýän ýyldyz bolmak üçin kremniý optik tehnologiýasyna daýanýar we soňky ýyllarda halkara optoelektronika barlaglary ulgamynda gyzgyn nokadydyr. Mundan başga-da, perowskit, organiki we iki ölçegli materiallara esaslanýan täze detektorlar aňsat işlenilmegi, gowy çeýeligi we sazlanyp bilinýän häsiýetleri sebäpli çalt ösýär. Bu täze detektorlar bilen däp bolan organiki däl fotodetektorlaryň arasynda material häsiýetlerinde we önümçilik proseslerinde uly tapawutlar bar. Perowskit detektorlary ajaýyp ýagtylyk siňdiriş häsiýetlerine we netijeli zarýad daşamak ukybyna eýedir, organiki materiallar detektorlary arzan we çeýe elektronlary üçin giňden ulanylýar we iki ölçegli materiallar detektorlary özboluşly fiziki häsiýetleri we ýokary daşaýjy hereketliligi sebäpli köp üns çekdi. Şeýle-de bolsa, InGaAs we Si/Ge detektorlary bilen deňeşdirilende, täze detektorlar uzak möhletli durnuklylyk, önümçilik kämilligi we integrasiýa babatda henizem kämilleşdirilmelidir.

InGaAs ýokary tizlikli we ýokary jogap berýän fotodetektorlary amala aşyrmak üçin iň amatly materiallaryň biridir. Ilki bilen, InGaAs göni zolak aralygy bolan ýarymgeçiriji materialdyr we onuň zolak aralygynyň giňligi dürli tolkun uzynlyklaryndaky optiki signallary anyklamak üçin In we Ga arasyndaky gatnaşyk bilen sazlanyp bilner. Olaryň arasynda In0.53Ga0.47As InP-niň substrat toruna ajaýyp gabat gelýär we optiki aragatnaşyk zolagynda uly ýagtylyk siňdiriş koeffisiýentine eýedir, bu bolsa ... taýýarlamakda iň giňden ulanylýar.fotodetektorlar, şeýle hem garaňky tok we jogap beriş ukyby hem iň gowusydyr. Ikinjiden, InGaAs we InP materiallary ýokary elektron sürüş tizligine eýedir we olaryň doýgun elektron sürüş tizligi takmynan 1 × 107 sm/s. Şol bir wagtyň özünde, InGaAs we InP materiallary belli bir elektrik meýdanynyň aşagynda elektron tizliginiň artykmaç täsirine eýedir. Aşyp geçmek tizligini 4 × 107 sm/s we 6 × 107 sm/s bölüp bolýar, bu bolsa has uly daşaýjynyň wagt bilen çäklendirilen geçirijilik zolagyny döretmäge mümkinçilik berýär. Häzirki wagtda InGaAs fotodetektory optiki aragatnaşyk üçin iň esasy fotodetektordyr we bazarda ýüz düşüşini birleşdirme usuly esasan ulanylýar we 25 Gbaud/s we 56 Gbaud/s ýüz düşüşini kesgitleýji önümler öndürildi. Kiçi ölçegli, yza düşüşini we uly geçirijilik zolagyny kesgitleýjiler hem işlenip düzüldi, olar esasan ýokary tizlikli we ýokary doýgunlykly ulanylyşlar üçin amatlydyr. Şeýle-de bolsa, ýüz düşüşini kesgitleýji zondyň birikdirme usuly bilen çäklenýär we beýleki optoelektron enjamlar bilen integrasiýa etmek kyn. Şonuň üçin, optoelektron integrasiýa talaplarynyň gowulanmagy bilen, ajaýyp öndürijilikli we integrasiýa üçin amatly bolan tolkun geçirijili birikdirilen InGaAs fotodetektorlary kem-kemden ylmy-barlaglaryň merkezine öwrüldi, olaryň arasynda 70 GHz we 110 GHz InGaAs fotozond modullarynyň ählisi diýen ýaly tolkun geçirijili birikdirilen gurluşlary ulanýar. Dürli substrat materiallaryna görä, tolkun geçirijili birikdirilen InGaAs fotoelektrik zondyny iki kategoriýa bölüp bolýar: InP we Si. InP substratyndaky epitaksial material ýokary hilli we ýokary öndürijilikli enjamlary taýýarlamak üçin has amatlydyr. Şeýle-de bolsa, III-V materiallary, InGaAs materiallary we Si substratlarynda ösdürilip ýetişdirilen ýa-da birikdirilen Si substratlary arasyndaky dürli gabat gelmezlikler materialyň ýa-da interfeýs hiliniň deňeşdirme boýunça pes bolmagyna getirýär we enjamyň işini gowulandyrmak üçin uly mümkinçilik bar.