Didelio greičio fotodetektorius pristato „InGaas“ fotodetektoriai

Didelės spartos fotodetektoriai pristato„Ingaas“ fotodetektoriai

Greitaeigiai fotodetektoriaiOptinio ryšio srityje daugiausia apima III-V „InGaas“ fotodetektorius ir IV pilną Si ir GE/SI fotodetektoriai. Pirmasis yra tradicinis šalia infraraudonųjų spindulių detektorius, kuris ilgą laiką dominavo, o antrasis remiasi silicio optinėmis technologijomis, kad taptų kylančia žvaigžde, ir pastaraisiais metais yra karšta vieta tarptautinių optoelektronikos tyrimų srityje. Be to, nauji detektoriai, pagrįsti perovskito, ekologiškomis ir dvimatėmis medžiagomis, greitai vystosi dėl lengvos apdorojimo, gero lankstumo ir suderinamų savybių pranašumų. Tarp šių naujų detektorių ir tradicinių neorganinių fotodetektorių yra reikšmingų skirtumų medžiagų savybių ir gamybos procesų. Perovskito detektoriai pasižymi puikiomis šviesos absorbcijos charakteristikomis ir efektyvia krūvio transportavimo talpa, organinių medžiagų detektoriai yra plačiai naudojami jų pigių ir lanksčių elektronų, o dvimatės medžiagos detektoriai sulaukė daug dėmesio dėl jų unikalių fizinių savybių ir didelio nešiklio mobilumo. Tačiau, palyginti su „InGaaS“ ir „Si/GE“ detektoriais, naujus detektorius vis tiek reikia pagerinti atsižvelgiant į ilgalaikį stabilumą, gamybos brandą ir integraciją.

„IngaaS“ yra viena iš idealios medžiagos, skirtos realizuoti didelio greičio ir didelio atsako fotodetektorius. Visų pirma, „InGaaS“ yra tiesioginė juostos juostos puslaidininkės medžiaga, o jos juostos juostos plotį galima reguliuoti santykiu tarp IN ir GA, kad būtų galima nustatyti skirtingų bangos ilgių optinius signalus. Tarp jų 0.53GA0.47AS yra puikiai suderinta su INP substrato grotele ir turi didelį šviesos absorbcijos koeficientą optinės komunikacijos juostoje, kuri yra plačiausiai naudojama ruošiant paruošimąFotodetektoriai, O tamsioji srovė ir reagavimo rezultatai taip pat yra geriausi. Antra, ir „InGaas“, ir INP medžiagos turi didelį elektronų dreifo greitį, o jų prisotintas elektronų dreifo greitis yra apie 1 × 107 cm/s. Tuo pačiu metu „InGaas“ ir „INP“ medžiagos turi elektronų greitį per didelį efektą, esant tam tikram elektriniam laukui. Viršutinį greitį galima suskirstyti į 4 × 107 cm/s ir 6 × 107 cm/s, o tai skatina realizuoti didesnį nešiklio laiko ribotą pralaidumą. Šiuo metu „Ingaas“ fotodetektorius yra labiausiai įprastas optinio ryšio fotodetektorius, o paviršiaus dažnio sujungimo metodas dažniausiai naudojamas rinkoje, o 25 GBAUD/S ir 56 GBAUD/S paviršiaus dažnio detektoriaus produktai buvo realizuoti. Taip pat buvo sukurti mažesnio dydžio, nugaros dažnio ir didelių pralaidumo paviršiaus dažnio detektorių, kurie daugiausia tinkami dideliam greičiui ir dideliam prisotinimui. Tačiau paviršiaus kritimo zondą riboja jo sujungimo režimas ir jį sunku integruoti su kitais optoelektroniniais prietaisais. Todėl, pagerinus optoelektroninės integracijos reikalavimus, bangolaidžio sujungiami „InGaas“ fotodetektoriai, turintys puikų našumą ir tinkami integracijai, palaipsniui tapo tyrimais, tarp kurių buvo naudojami komerciniai 70 GHz ir 110 GHz „InGaas“ fotoprobų moduliai, beveik visi naudojantys bangolaidžių jungtis. Remiantis skirtingomis substrato medžiagomis, bangolaidį sujungus „Ingaas“ fotoelektrinį zondą galima suskirstyti į dvi kategorijas: INP ir SI. Epitaksinė medžiaga, esanti INP substrate, pasižymi aukšta kokybe ir labiau tinka ruošti aukštos kokybės prietaisus. Tačiau įvairūs neatitikimai tarp III-V medžiagų, „InGaas“ medžiagų ir SI substratų, užaugintų ar surišti ant SI substratų, lemia santykinai prastą medžiagų ar sąsajos kokybę, o prietaiso veikimas vis dar turi didelę erdvę tobulėti.