פֿאַר סיליציום-באזירט אָפּטאָעלעקטראָניק, סיליציום פאָטאָדעקטאָרס (סי פאָטאָדעטעקטאָר)

פֿאַר סיליציום-באזירט אָפּטאָעלעקטראָניק, סיליציום פאָטאָדעקטאָרס

פאָטאָדעטערסגער ליכט סיגנאַלז אין עלעקטריקאַל סיגנאַלז, און ווי דאַטן טראַנספער רייץ פאָרזעצן צו פֿאַרבעסערן, הויך-גיכקייַט פאָטאָדעקטאָרס ינאַגרייטיד מיט סיליקאָן-באזירט אָפּטאָעלעקטראָניסטיקס פּלאַטפאָרמס האָבן אַ גלייַך דוראַמוניקאַטיאָנס נעטוואָרקס. דער אַרטיקל וועט צושטעלן אַן איבערבליק פון אַוואַנסירטע פאָודעטעקטאָרס, מיט טראָפּ אויף סיליציום באזירט גערמיין (GE אָדער SI PhotoDetortator)סיליציום פאָטאָדעקטאָרספֿאַר ינאַגרייטיד אָפּטאָעלעקטראָניק טעכנאָלאָגיע.

דייטשיום איז אַ אַטראַקטיוו מאַטעריאַל פֿאַר לעבן ינפרערעד ליכט דיטעקשאַן אויף סיליציום פּלאַטפאָרמס ווייַל עס איז קאַמפּאַטאַבאַל מיט קמאָס פּראַסעסאַז און האט זייער שטאַרק אַבזאָרפּשאַן ווייוולענגטס. די מערסט פּראָסט GE / Si PhotoDetter סטרוקטור איז די שטיפט דייאָוד, אין וואָס די ינטרינסיק גערמוחיום איז סענדוויטש צווישן די P- טיפּ און N- טיפּ אָדער N- טיפּ אָדער N- טיפּ אָדער N- טיפּ אָדער N- טיפּ אָדער N- טיפּ אָדער N- טיפּ אָדער N- טיפּ אָדער N- טיפּ אָדער N- טיפּ און N- טיפּ מאַפּע.

מיטל סטרוקטור פיגורע 1 ווייזט אַ טיפּיש ווערטיקאַל שטיפט GE אָדערSI PhotoDectorסטרוקטור:

די הויפּט פֿעיִקייטן אַרייַננעמען: דייַטשיום אַבזאָרבינג לייַער דערוואַקסן אויף סיליציום סאַבסטרייט; געוויינט צו זאַמלען P און n קאָנטאַקטן פון אָפּצאָל קעריערז; כוואַליע קאַפּלינג קאַפּלינג פֿאַר עפעקטיוו ליכט אַבזאָרפּשאַן.

עפּיטאַקסיאַל וווּקס: גראָוינג הויך קוואַליטעט אָריאַנט אויף סיליציום איז טשאַלאַנדזשינג רעכט צו דער פירסטלינג רעכט צו דער פירסט פון די 4.2% לאַטאַס מיסמאַטש צווישן די צוויי מאַטעריאַלס. דער פּראָצעס פּראָצעס פון צוויי-שריט איז יוזשאַוואַלי געניצט: נידעריק טעמפּעראַטור (300-400 ° C) באַפער שיכטע וווּקס און הויך טעמפּעראַטור (העכער 600 ° C) דעפּאַזישאַן פון דייטשום. דער אופֿן העלפּס צו קאָנטראָלירן טראַדינג דיסלאָוקיישאַנז געפֿירט דורך לאַטאַס מיסטשאַז. פּאָסטן-וווּקס אַנפּילינג ביי 800-900-900-900-900-900-900-900-100 C ווייַטער ראַדוסאַז די פֿעדעם דיסלאָוקיישאַן געדיכטקייַט צו וועגן 10 ^ 7 סענטימעטער ^ -2 סענטימעטער. פאָרשטעלונג קעראַקטעריסטיקס: די מערסט אַוואַנסירטע Ge / Si Pin Photodetor קענען דערגרייכן: ריספּאַנסיוונאַס,> 0.8a / w 1550 נם; באַנדווידט,> 60 גהז; טונקל קראַנט, <1 μa ביי -1 v פאָרורטייל.

ינאַגריישאַן מיט סיליציום-באזירט אָפּטאָעלעקטראָניק פּלאַטפאָרמס

די ינאַגריישאַן פוןהויך-גיכקייַט פאָטאָדעקטאָרסמיט סיליציום-באזירט אָפּטאָעלעקטראָניק פּלאַטפאָרמס ינייבאַלז אַוואַנסירטע אַפּסיקאַל טראַנסזיס און ינטערקאַנעקץ. די צוויי הויפּט ינאַגריישאַן מעטהאָדס זענען ווי גייט: פראָנט-סוף ינאַגריישאַן (פעאָל), ווו די פאָטאָדעטטאָר און טראַדיסטראַסלי מאַניאַפאַקטשערד אויף אַ סיליקאָן סאַבסטרייט מאַניאַפאַקטשערד אויף אַ סיליקאָן סאַבסטרייט מאַניאַפאַקטשערד פֿאַר הויך-טעמפּעראַטור פּראַסעסינג, אָבער גענומען אַרויף שפּאָן געגנט. ינאַגריישאַן צוריק-סוף (BEOL). פאָטאָדעקטאָרס מאַניאַפאַקטשערד אויף די מעטאַל צו ויסמיידן ינטערפיראַנס מיט קמאָס, אָבער זענען לימיטעד צו נידעריקער פּראַסעסינג טעמפּעראַטורעס.

פיגורע 2: ריספּאַנסיוונאַס און באַנדווידט פון אַ הויך-גיכקייַט GE / SI PhotoDetor

דאַטן צענטער אַפּלאַקיישאַן

די פאָטאָדעקטאָרס פון די הויך-גיכקייַטעטעקטאָרס זענען אַ שליסל קאָמפּאָנענט אין דער ווייַטער דור פון דאַטן צענטער ינטערקאַנעקשאַן. הויפּט אַפּלאַקיישאַנז אַרייַננעמען: אָפּטיש טראַנסזיס: 100 ג, 400 ג און העכער רייץ, ניצן PAM -4 מאשיגולאַטיאָן; אַהויך באַנדווידט פאָטאָדעטטאָר(> 50 GHz) איז פארלאנגט.

סיליקאָן-באזירט אָפּטאָעלעקטריקטראָניק ינאַגרייטיד קרייַז: מאָנאָליטהיק ינאַגריישאַן פון דיטעקטער מיט מאַדזשאַליישאַן און אנדערע קאַמפּאָונאַנץ; אַ סאָליד, מיט הויך-פאָרשטעלונג אָפּטיש מאָטאָר.

פונאנדערגעטיילט אַרקאַטעקטשער: אָפּטיש ינטערקאַנעקשאַן צווישן פונאנדערגעטיילט קאַמפּיוטינג, סטאָרידזש און סטאָרידזש; דרייווינג די פאָדערונג פֿאַר ענערגיע-עפעקטיוו, הויך-באַנדווידט פאָטאָדעקטאָרס.

צוקונפֿט אַוטלוק

די צוקונפֿט פון ינאַגרייטיד אָפּטאָעלעקטרעקטראָניק הויך-גיכקייַט פאָטאָדעקטאָרס וועט ווייַזן די פאלגענדע טרענדס:

העכער דאַטע רייץ: דרייווינג די אַנטוויקלונג פון 800 ג און 1.6 ט טראַנססעיווערס; פאָטאָדאַטעקטאָרס מיט באַנדווידטס גרעסער ווי 100 גהז זענען פארלאנגט.

ימפּרוווד ינאַגריישאַן: איין שפּאָן ינאַגריישאַן פון III- V מאַטעריאַל און סיליציום; אַוואַנסירטע 3 ד ינאַגריישאַן טעכנאָלאָגיע.

ניו מאַטעריאַלס: ויספאָרשן צוויי-דימענשאַנאַל מאַטעריאַלס (אַזאַ ווי גראַפין) פֿאַר די אַלטראַפאַסט ליכט דיטעקשאַן; א נייַע גרופּע יוו צומיש פֿאַר עקסטענדעד ווייוולענגט קאַווערידזש.

ימערדזשינג אַפּלאַקיישאַנז: לידאַר און אנדערע סענסינג אַפּלאַקיישאַנז זענען דרייווינג די אַנטוויקלונג פון אַפּד; די אַפּלאַקיישאַנז פון מייקראַווייוו פאָטאָן ריקווייערז הויך לינעאַריטי פאָטאָדעקטאָרס.

הויפּט פאָטאָדעקטאָרס, ספּעציעל GE אָדער SI PhotoDectors, האָבן ווערן אַ שליסל שאָפער פון סיליציום-באזירט אָפּטאָעלעקטראָניק און ווייַטער-דור אָפּטיש קאָמוניקאַציע. פאָרזעצן אַדוואַנסאַז אין מאַטעריאַלס, מיטל פּלאַן, און ינאַגריישאַן טעקנאַלאַדזשיז זענען וויכטיק צו טרעפן די גראָוינג באַנדווידט פאדערונגען פון צוקונפֿט דאַטן סענטערס און טעלעקאָממוניקאַטיאָנס נעטוואָרקס. ווי די פעלד האלט צו יוואַלוו, מיר קענען דערוואַרטן צו זען פאָטאָדעקטאָרס מיט העכער באַנדווידט, נידעריקער ראַש און סימלאַס ינאַגריישאַן מיט עלעקטראָניש און אַ מאַלניק סערקאַץ.