Fotoditekters b'veloċità għolja huma introdotti minn fotoditekters InGaAs

Fotoditekters b'veloċità għolja huma introdotti minnFotoditekters tal-InGaAs

Fotoditekters ta' veloċità għoljaFil-qasam tal-komunikazzjoni ottika jinkludu prinċipalment fotoditekters III-V InGaAs u IV sħaħ Si u Ge/Fotoditekters tas-SiTal-ewwel huwa ditekter tradizzjonali tal-infra-aħmar qrib, li ilu dominanti għal żmien twil, filwaqt li tal-aħħar jiddependi fuq it-teknoloġija ottika tas-silikon biex isir stilla tielgħa, u huwa post importanti fil-qasam tar-riċerka internazzjonali tal-optoelettronika f'dawn l-aħħar snin. Barra minn hekk, ditekters ġodda bbażati fuq perovskite, materjali organiċi u bidimensjonali qed jiżviluppaw malajr minħabba l-vantaġġi ta' pproċessar faċli, flessibilità tajba u proprjetajiet aġġustabbli. Hemm differenzi sinifikanti bejn dawn id-ditekters ġodda u l-fotoditekters inorganiċi tradizzjonali fil-proprjetajiet tal-materjal u l-proċessi tal-manifattura. Id-ditekters tal-perovskite għandhom karatteristiċi eċċellenti ta' assorbiment tad-dawl u kapaċità effiċjenti ta' trasport ta' ċarġ, id-ditekters ta' materjali organiċi jintużaw ħafna għall-prezz baxx u l-elettroni flessibbli tagħhom, u d-ditekters ta' materjali bidimensjonali ġibdu ħafna attenzjoni minħabba l-proprjetajiet fiżiċi uniċi tagħhom u l-mobilità għolja tat-trasportaturi. Madankollu, meta mqabbla mad-ditekters InGaAs u Si/Ge, id-ditekters il-ġodda għad iridu jittejbu f'termini ta' stabbiltà fit-tul, maturità tal-manifattura u integrazzjoni.

InGaAs huwa wieħed mill-materjali ideali għar-realizzazzjoni ta' fotoditekters b'veloċità għolja u rispons għoli. L-ewwelnett, InGaAs huwa materjal semikonduttur b'bandgap dirett, u l-wisa' tal-bandgap tiegħu tista' tiġi regolata mill-proporzjon bejn In u Ga biex tinkiseb l-iskoperta ta' sinjali ottiċi ta' wavelengths differenti. Fost dawn, In0.53Ga0.47As huwa mqabbel perfettament mal-kannizzata tas-sottostrat ta' InP, u għandu koeffiċjent kbir ta' assorbiment tad-dawl fil-medda ta' komunikazzjoni ottika, li hija l-aktar waħda użata fil-preparazzjoni ta'fotodetetturi, u l-prestazzjoni tal-kurrent skur u r-rispons huma wkoll l-aqwa. It-tieni nett, il-materjali InGaAs u InP it-tnejn għandhom veloċità għolja tad-drift tal-elettroni, u l-veloċità saturata tad-drift tal-elettroni tagħhom hija ta' madwar 1 × 107 cm/s. Fl-istess ħin, il-materjali InGaAs u InP għandhom effett ta' overshoot tal-veloċità tal-elettroni taħt kamp elettriku speċifiku. Il-veloċità tal-overshoot tista' tinqasam f'4 × 107 cm/s u 6 × 107 cm/s, li twassal biex tirrealizza bandwidth limitat fil-ħin tat-trasportatur akbar. Fil-preżent, id-ditekter fotoelettriku InGaAs huwa l-aktar ditekter fotoelettriku mainstream għall-komunikazzjoni ottika, u l-metodu ta' akkoppjar tal-inċidenza tal-wiċċ jintuża l-aktar fis-suq, u l-prodotti tad-ditekter tal-inċidenza tal-wiċċ ta' 25 Gbaud/s u 56 Gbaud/s ġew realizzati. Ġew żviluppati wkoll ditekters tal-inċidenza tal-wiċċ ta' daqs iżgħar, inċidenza lura u bandwidth kbir, li huma prinċipalment adattati għal applikazzjonijiet ta' veloċità għolja u saturazzjoni għolja. Madankollu, is-sonda tal-inċident tal-wiċċ hija limitata mill-mod ta' akkoppjar tagħha u hija diffiċli biex tintegra ma' apparati optoelettroniċi oħra. Għalhekk, bit-titjib tar-rekwiżiti tal-integrazzjoni optoelettronika, il-fotoditekters InGaAs akkoppjati b'gwida tal-mewġ b'prestazzjoni eċċellenti u adattati għall-integrazzjoni saru gradwalment il-fokus tar-riċerka, li fosthom il-moduli kummerċjali tal-fotosonda InGaAs ta' 70 GHz u 110 GHz kważi kollha jużaw strutturi akkoppjati b'gwida tal-mewġ. Skont il-materjali differenti tas-sottostrat, is-sonda fotoelettrika InGaAs akkoppjata b'gwida tal-mewġ tista' tinqasam f'żewġ kategoriji: InP u Si. Il-materjal epitassjali fuq is-sottostrat InP għandu kwalità għolja u huwa aktar adattat għall-preparazzjoni ta' apparati ta' prestazzjoni għolja. Madankollu, diversi nuqqasijiet ta' qbil bejn il-materjali III-V, il-materjali InGaAs u s-sottostrati Si mkabbra jew magħquda fuq sottostrati Si jwasslu għal kwalità relattivament fqira tal-materjal jew tal-interfaċċja, u l-prestazzjoni tal-apparat għad għandha lok kbir għal titjib.