איינפירן InGaAs פאָטאָדעטעקטאָר

פאָרשטעלןInGaAs פאָטאָדעטעקטאָר

InGaAs איז איינס פון די אידעאלע מאַטעריאַלן צו דערגרייכן הויך-רעאַקציע אוןהויך-גיכקייט פאָטאָדעטעקטאָרערשטנס, InGaAs איז א דירעקטער באנדגאפ האלב-קאנדוקטאר מאטעריאל, און זיין באנדגאפ ברייט קען רעגולירט ווערן דורך דעם פראפארציע צווישן In און Ga, וואס ערמעגליכט די דעטעקציע פון ​​אפטישע סיגנאלן פון פארשידענע וועוולענגטס. צווישן זיי, In0.53Ga0.47As איז פערפעקט צוגעפאסט מיט די InP סובסטראט גיטער און האט א זייער הויכן ליכט אבסארפציע קאעפיציענט אין דעם אפטישן קאמוניקאציע באנד. עס איז די מערסט ברייט גענוצט אין דער צוגרייטונג פוןפאָטאָדעטעקטאָראון האט אויך די מערסט אויסגעצייכנטע טונקעל-שטראָם און רעספּאָנסיוויטי פאָרשטעלונג. צווייטנס, ביידע InGaAs און InP מאַטעריאַלן האָבן רעלאַטיוו הויכע עלעקטראָן דריפט גיכקייטן, מיט זייערע סאַטשערייטאַד עלעקטראָן דריפט גיכקייטן ביידע אַפּראָקסימאַטלי זייַענדיק 1×107cm/s. דערווייל, אונטער ספּעציפֿישע עלעקטרישע פֿעלדער, InGaAs און InP מאַטעריאַלן ווייַזן עלעקטראָן גיכקייט אָוווערשוט יפעקץ, מיט זייערע אָוווערשוט גיכקייטן דערגרייכן 4×107cm/s און 6×107cm/s ריספּעקטיוולי. דאָס איז קאַנדוסיוו צו דערגרייכן אַ העכער קראָסינג באַנדווידט. איצט, InGaAs פאָטאָדעטעקטאָרס זענען די מערסט מיינסטרים פאָטאָדעטעקטאָר פֿאַר אָפּטישע קאָמוניקאַציע. אין מאַרק, די ייבערפלאַך-אינצידענט קאַפּלינג מעטאָד איז די מערסט פּראָסט. ייבערפלאַך-אינצידענט דעטעקטאָר פּראָדוקטן מיט 25 Gaud/s און 56 Gaud/s קענען שוין זיין מאַסע-פּראָדוצירט. קלענערער-גרייס, צוריק-אינצידענט, און הויך-באַנדווידט ייבערפלאַך-אינצידענט דעטעקטאָרס זענען אויך דעוועלאָפּעד געוואָרן, דער הויפּט פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז אַזאַ ווי הויך גיכקייט און הויך סאַטשעריישאַן. אבער, צוליב די באגרענעצונגען פון זייערע קאפלונג מעטאדן, זענען אויבערפלאך אינצידענט דעטעקטארן שווער צו אינטעגרירן מיט אנדערע אפטאלעקטראנישע דעווייסעס. דעריבער, מיט דער וואקסנדיקער פארלאנג פאר אפטאלעקטראנישער אינטעגראציע, זענען וועיווגייד קאפלטע InGaAs פאטאדעטעקטארן מיט אויסגעצייכנטע פערפארמענס און פאסיג פאר אינטעגראציע ביסלעכווייז געווארן דער פאקוס פון פארשונג. צווישן זיי, קאמערציעלע InGaAs פאטאדעטעקטאר מאדולן פון 70GHz און 110GHz כמעט אלע נעמען אן וועיווגייד קאפלונג סטרוקטורן. לויטן חילוק אין סובסטראט מאטעריאלן, קענען וועיווגייד קאפלטע InGaAs פאטאדעטעקטארן הויפטזעכליך קלאסיפיצירט ווערן אין צוויי טיפן: INP-באזירט און Si-באזירט. דער מאטעריאל עפיטאקסיאַל אויף InP סובסטראטן האט הויכע קוואליטעט און איז מער פאסיג פאר דער פאבריקאציע פון ​​הויך-פערפארמענס דעווייסעס. אבער, פאר III-V גרופע מאטעריאלן וואס וואקסן אדער בונדן אויף Si סובסטראטן, צוליב פארשידענע אומרעכטן צווישן InGaAs מאטעריאלן און Si סובסטראטן, איז דער מאטעריאל אדער אינטערפייס קוואליטעט רעלאטיוו שלעכט, און עס איז נאך דא באדייטנד פלאץ פאר פארבעסערונג אין דער פערפארמענס פון די דעווייסעס.

די פעסטקייט פון א פאטאדעטעקטאָר אין פארשידענע אַפּליקאַציע סביבות, ספּעציעל אונטער עקסטרעמע באדינגונגען, איז אויך איינער פון די שליסל פאַקטאָרן אין פּראַקטישע אַפּליקאַציעס. אין די לעצטע יאָרן, נייע טייפּס פון דעטעקטאָרן ווי פּעראָווסקיט, אָרגאַנישע און צוויי-דימענסיאָנאַלע מאַטעריאַלן, וואָס האָבן געצויגן פיל ופֿמערקזאַמקייט, שטייען נאָך פֿאַר פילע טשאַלאַנדזשיז אין טערמינען פון לאַנג-טערמין פעסטקייט רעכט צו דעם פאַקט אַז די מאַטעריאַלן אַליין זענען לייכט אַפעקטאַד דורך סביבה פאַקטאָרן. דערווייל, דער אינטעגראַציע פּראָצעס פון נייע מאַטעריאַלן איז נאָך נישט רייף, און ווייטערדיקע אויספֿאָרשונג איז נאָך נויטיק פֿאַר גרויס-וואָג פּראָדוקציע און פאָרשטעלונג קאָנסיסטענסי.

כאָטש די איינפיר פון אינדוקטארן קען עפעקטיוו פאַרגרעסערן די באַנדברייט פון דעוויסעס איצט, איז עס נישט פאָלקס אין דיגיטאַל אָפּטיש קאָמוניקאַציע סיסטעמען. דעריבער, ווי צו ויסמיידן נעגאַטיווע ימפּאַקץ צו ווייטער רעדוצירן די פּאַראַזיטישע RC פּאַראַמעטערס פון די דעוויס איז איינער פון די פאָרשונג ריכטונגען פון הויך-גיכקייַט פאָטאָדעטעקטאָר. צווייטנס, ווי די באַנדברייט פון כוואַליעגייד קאַפּאַלד פאָטאָדעטעקטאָרס כאַפּט ינקריסינג, די קאַנסטריינט צווישן באַנדברייט און ריספּאַנסיוויטי הייבט צו דערשייַנען ווידער. כאָטש Ge/Si פאָטאָדעטעקטאָרס און InGaAs פאָטאָדעטעקטאָר מיט אַ 3dB באַנדברייט יקסידינג 200GHz זענען געמאלדן געוואָרן, זייער ריספּאַנסיוויטיז זענען נישט צופֿרידנשטעלנדיק. ווי צו פאַרגרעסערן באַנדברייט בשעת מיינטיינינג גוט ריספּאַנסיוויטי איז אַ וויכטיק פאָרשונג טעמע, וואָס קען דאַרפן די איינפיר פון נייַע פּראָצעס-קאָמפּאַטיבאַל מאַטעריאַלס (הויך מאָביליטי און הויך אַבזאָרפּשאַן קאָואַפישאַנט) אָדער נייַע הויך-גיכקייַט דעוויס סטרוקטורן צו סאָלווע. אין אַדישאַן, ווי די דעוויס באַנדברייט ינקריסיז, די אַפּלאַקיישאַן סצענאַריאָוז פון דעטעקטאָרס אין מייקראַווייוו פאָטאָניק לינקס וועט ביסלעכווייַז פאַרגרעסערן. ניט ענלעך די קליין אָפּטיש מאַכט אינצידענץ און הויך-סענסיטיוויטי דעטעקציע אין אָפּטיש קאָמוניקאַציע, דעם סצענאַר, אויף די באַזע פון ​​הויך באַנדברייט, האט אַ הויך סאַטשעריישאַן מאַכט פאָדערונג פֿאַר הויך-מאַכט אינצידענץ. אבער, הויך-באַנדווידט דעוויסעס נוצן געוויינטלעך קליינע סטרוקטורן, אַזוי עס איז נישט גרינג צו פאַבריצירן הויך-גיכקייט און הויך-זעטיקונג-מאַכט פאָטאָדעטעקטאָרן, און ווייטערדיקע כידעשים קען זיין נייטיק אין די טרעגער עקסטראַקציע און היץ דיסיפּיישאַן פון די דעוויסעס. צום סוף, רעדוצירן די טונקל קראַנט פון הויך-גיכקייט דעטעקטאָרן בלייבט אַ פּראָבלעם וואָס פאָטאָדעטעקטאָרן מיט לאַטיס מיסמאַטש דאַרפן סאָלווע. טונקל קראַנט איז דער הויפּט פֿאַרבונדן מיט די קריסטאַל קוואַליטעט און ייבערפלאַך צושטאַנד פון די מאַטעריאַל. דעריבער, שליסל פּראַסעסאַז אַזאַ ווי הויך-קוואַליטעט העטעראָעפּיטאַקסי אָדער באַנדינג אונטער לאַטיס מיסמאַטש סיסטעמען דאַרפן מער פאָרשונג און ינוועסטירונג.