הויך-גיכקייט פאָטאָדעטעקטאָרן ווערן איינגעפירט דורךInGaAs פאָטאָדעטעקטאָרן
הויך-גיכקייט פאָטאָדעטעקטאָרןאין דעם פעלד פון אָפּטישער קאָמוניקאַציע אַרייַננעמען דער הויפּט III-V InGaAs פאָטאָדעטעקטאָרן און IV פול Si און Ge/סי פאָטאָדעטעקטאָרןדער ערשטער איז א טראדיציאנעלער נאנט-אינפרארויט דעטעקטאר, וואס איז שוין לאנג דאמינירנד, בשעת דער צווייטער פארלאזט זיך אויף סיליקאן אפטישע טעכנאלאגיע צו ווערן א שטייגנדיקער שטערן, און איז א הייסער פלעק אין דעם פעלד פון אינטערנאציאנאלער אפטאלעקטראניק פארשונג אין די לעצטע יארן. דערצו, נייע דעטעקטארן באזירט אויף פעראווסקיט, ארגאנישע און צוויי-דימענסיאנעלע מאטעריאלן אנטוויקלען זיך שנעל צוליב די מעלות פון גרינגע באארבעטונג, גוטע בייגיקייט און צושטעלבארע אייגנשאפטן. עס זענען דא באדייטנדיקע אונטערשיידן צווישן די נייע דעטעקטארן און טראדיציאנעלע אינארגאנישע פאטאדעטעקטארן אין מאטעריאל אייגנשאפטן און פאבריקאציע פראצעסן. פעראווסקיט דעטעקטארן האבן אויסגעצייכנטע ליכט אבסארפציע אייגנשאפטן און עפעקטיווע לאדונג טראנספארט קאפאציטעט, ארגאנישע מאטעריאלן דעטעקטארן ווערן ברייט גענוצט צוליב זייערע נידריגע און בייגיקע עלעקטראנען, און צוויי-דימענסיאנעלע מאטעריאלן דעטעקטארן האבן געצויגן אסאך אויפמערקזאמקייט צוליב זייערע אייגנארטיגע פיזישע אייגנשאפטן און הויכע טרעגער מאביליטעט. אבער, אין פארגלייך מיט InGaAs און Si/Ge דעטעקטארן, דארפן די נייע דעטעקטארן נאך אלץ פארבעסערט ווערן אין טערמינען פון לאנג-טערמין סטאביליטעט, פאבריקאציע מאטוריטעט און אינטעגראציע.
InGaAs איז איינס פון די אידעאלע מאַטעריאַלן פֿאַר רעאַליזירן הויך-גיכקייט און הויך-רעאַקציע פאָטאָדעטעקטאָרן. ערשטנס, InGaAs איז אַ דירעקט באַנדגאַפּ האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַל, און זיין באַנדגאַפּ ברייט קען זיין רעגולירט דורך די פאַרהעלטעניש צווישן In און Ga צו דערגרייכן די דעטעקציע פון אָפּטישע סיגנאַלן פון פאַרשידענע כוואַליע לענגקטס. צווישן זיי, In0.53Ga0.47As איז פּערפעקט צוגעפּאַסט מיט די סאַבסטראַט לאַטיס פון InP, און האט אַ גרויס ליכט אַבזאָרפּשאַן קאָואַפישאַנט אין די אָפּטישע קאָמוניקאַציע באַנד, וואָס איז די מערסט וויידלי געניצט אין דער צוגרייטונג פוןפאָטאָדעטעקטאָרס, און די טונקעלע שטראָם און רעספּאָנסיוונאַס פאָרשטעלונג זענען אויך די בעסטע. צווייטנס, InGaAs און InP מאַטעריאַלן האָבן ביידע הויך עלעקטראָן דריפט גיכקייט, און זייער סאַטשערייטאַד עלעקטראָן דריפט גיכקייט איז וועגן 1×107 cm/s. אין דער זעלביקער צייט, InGaAs און InP מאַטעריאַלן האָבן עלעקטראָן גיכקייט אָוווערשוט ווירקונג אונטער ספּעציפיש עלעקטריש פעלד. די אָוווערשוט גיכקייט קען זיין צעטיילט אין 4× 107cm/s און 6×107cm/s, וואָס איז קאַנדוסיוו צו דערגרייכן אַ גרעסערע טרעגער צייט-לימיטעד באַנדווידט. אין דער איצטיקער צייט, InGaAs פאָטאָדעטעקטאָר איז דער מערסט מיינסטרים פאָטאָדעטעקטאָר פֿאַר אָפּטיש קאָמוניקאַציע, און די ייבערפלאַך אינצידענץ קאַפּלינג מעטאָד איז מערסטנס געניצט אין דעם מאַרק, און די 25 Gbaud/s און 56 Gbaud/s ייבערפלאַך אינצידענץ דעטעקטאָר פּראָדוקטן זענען געוואָרן איינגעזען. קלענערע גרייס, צוריק אינצידענץ און גרויס באַנדווידט ייבערפלאַך אינצידענץ דעטעקטאָרס זענען אויך דעוועלאָפּעד געוואָרן, וואָס זענען מערסטנס פּאַסיק פֿאַר הויך גיכקייט און הויך סאַטשעריישאַן אַפּלאַקיישאַנז. אָבער, די ייבערפלאַך אינצידענט פּראָבע איז לימיטעד דורך זיין קאַפּלינג מאָדע און איז שווער צו ינטאַגרירן מיט אנדערע אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס. דעריבער, מיט דער פֿאַרבעסערונג פֿון אָפּטאָעלעקטראָנישע אינטעגראַציע רעקווייערמענץ, זענען וועווגייד-געקאַפּלט InGaAs פֿאָטאָדעטעקטאָרן מיט אויסגעצייכנטע פאָרשטעלונג און פּאַסיק פֿאַר אינטעגראַציע ביסלעכווייַז געוואָרן דער פֿאָקוס פֿון פֿאָרשונג, צווישן וועלכע די קאמערציעלע 70 GHz און 110 GHz InGaAs פֿאָטאָפּראָבע מאָדולן נוצן כּמעט אַלע וועווגייד-געקאַפּלט סטרוקטורן. לויט די פֿאַרשידענע סאַבסטראַט מאַטעריאַלן, קען די וועווגייד-געקאַפּלט InGaAs פֿאָטאָעלעקטרישע פּראָבע ווערן צעטיילט אין צוויי קאַטעגאָריעס: InP און Si. דער עפּיטאַקסיאַל מאַטעריאַל אויף InP סאַבסטראַט האט הויך קוואַליטעט און איז מער פּאַסיק פֿאַר דער צוגרייטונג פֿון הויך-פאָרשטעלונג דעוויסעס. אָבער, פֿאַרשידענע מיסמאַטשאַז צווישן III-V מאַטעריאַלן, InGaAs מאַטעריאַלן און Si סאַבסטראַטן וואָס וואַקסן אָדער באַנדאַד אויף Si סאַבסטראַטן פֿירן צו אַ רעלאַטיוו שלעכט מאַטעריאַל אָדער צובינד קוואַליטעט, און די פאָרשטעלונג פֿון די דעוויס האט נאָך אַ גרויסן פּלאַץ פֿאַר פֿאַרבעסערונג.
פּאָסט צייט: 31 דעצעמבער 2024