Ylmy-barlag işleriniň öňegidişligiInGaAs fotodetektory
Aragatnaşyk maglumatlaryny geçirmek möçberiniň eksponensial ösüşi bilen, optiki baglanyşyk tehnologiýasy däp bolan elektrik baglanyşyk tehnologiýasynyň ornuny tutdy we orta we uzak aralyklara pes ýitgili ýokary tizlikli geçirijilik üçin esasy tehnologiýa öwrüldi. Optiki kabul ediji tarapyň esasy bölegi hökmünde,fotodetektorýokary tizlikli işlemegi üçin barha ýokary talaplara eýe bolýar. Olaryň arasynda tolkun geçirijisi bilen baglanyşykly fotodetektor kiçi ölçegli, geçirijilik ukyby ýokary we beýleki optoelektron enjamlar bilen çipde integrasiýa etmek aňsat, bu bolsa ýokary tizlikli fotodetektoryň ylmy-barlag merkezidir we ýakyn infragyzyl aragatnaşyk zolagyndaky iň wekilçilikli fotodetektorlardyr.
InGaAs ýokary tizlikli weýokary reaksiýaly fotodetektorlarBirinjiden, InGaAs göni zolakly ýarymgeçiriji materialdyr we onuň zolak giňligi In we Ga arasyndaky gatnaşyk bilen düzgünleşdirilip bilner, bu bolsa dürli tolkun uzynlyklaryndaky optiki signallary anyklamaga mümkinçilik berýär. Olaryň arasynda In0.53Ga0.47As InP substrat toruna ajaýyp gabat gelýär we optiki aragatnaşyk zolagynda örän ýokary ýagtylyk siňdiriş koeffisiýentine eýedir. Ol fotodetektor taýýarlamakda iň giňden ulanylýar we şeýle hem iň ajaýyp garaňky tok we jogap beriş ukybyna eýedir. Ikinjiden, InGaAs we InP materiallarynyň ikisi hem elektron sürüş tizligi boýunça deňeşdirme boýunça ýokarydyr, olaryň doýgun elektron sürüş tizlikleri takmynan 1 × 107 sm/s. Şol bir wagtyň özünde, belli bir elektrik meýdanlarynda InGaAs we InP materiallary elektron tizliginiň artykmaç täsirini görkezýär, olaryň artykmaç täsirleri degişlilikde 4 × 107 sm/s we 6 × 107 sm/s ýetýär. Bu has ýokary geçiş zolagyna ýetmäge ýardam edýär. Häzirki wagtda InGaAs fotodetektorlary optiki aragatnaşyk üçin iň esasy fotodetektorlardyr. Kiçi ölçegli, yza gaýdýan we ýokary geçirijilikli ýüzdäki ynsgany anyklaýjylar hem işlenip düzüldi, olar esasan ýokary tizlik we ýokary doýgunlyk ýaly ulgamlarda ulanylýar.
Şeýle-de bolsa, olaryň birikdiriş usullarynyň çäklendirmeleri sebäpli, ýerüsti düşýän detektorlary beýleki optoelektron enjamlar bilen integrasiýa etmek kyn. Şonuň üçin, optoelektron integrasiýa isleginiň artmagy bilen, ajaýyp öndürijilikli we integrasiýa üçin amatly tolkun geçirijili birikdirilen InGaAs fotodetektorlary kem-kemden ylmy-barlaglaryň merkezine öwrüldi. Olaryň arasynda 70GHz we 110GHz täjirçilik InGaAs fotodetektor modullarynyň hemmesi diýen ýaly tolkun geçirijili birikdiriş gurluşlaryny ulanýar. Substrat materiallarynyň tapawudyna görä, tolkun geçirijili birikdirilen InGaAs fotodetektorlaryny esasan iki görnüşe bölüp bolýar: INP esasly we Si esasly. InP substratlarynda epitaksial material ýokary hilli we ýokary öndürijilikli enjamlary öndürmek üçin has amatlydyr. Şeýle-de bolsa, Si substratlarynda ösdürilip ýetişdirilen ýa-da birikdirilen III-V topar materiallary üçin, InGaAs materiallary bilen Si substratlarynyň arasyndaky dürli gabat gelmezlikler sebäpli, materialyň ýa-da interfeýsiň hili deňeşdirme boýunça pes we enjamlaryň işini gowulandyrmak üçin henizem uly mümkinçilikler bar.
Enjam boşalma sebitiniň materialy hökmünde InP-niň ýerine InGaAsP ulanýar. Elektronlaryň doýgunlyk sürüş tizligini belli bir derejede peseltse-de, düşýän ýagtylygyň tolkun geçirijisinden siňdiriş sebitine baglanyşyny gowulandyrýar. Şol bir wagtyň özünde, InGaAsP N-tipli kontakt gatlagy aýrylýar we P-tipli ýüzüň her tarapynda kiçi boşluk emele gelýär, bu bolsa ýagtylyk meýdanynyň çäklendirilmegini netijeli güýçlendirýär. Bu enjamyň has ýokary jogapkärlige ýetmegine ýardam edýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 28-nji iýuly