Héich-Vitesse photodetectors sinn agefouert vunInGaAs Fotodetektoren
Héich-Vitesse photodetectorsam Beräich vun der optescher Kommunikatioun enthalen haaptsächlech III-V InGaAs Photodetektoren a IV voll Si a Ge/Si Fotodetektoren. Dee fréiere ass en traditionellen No-Infrarout-Detektor, dee scho laang dominant war, während dee Leschten op Silizium-optesch Technologie setzt fir e Rising Star ze ginn, an ass en Hotspot am Beräich vun der internationaler Opto-Elektronikfuerschung an de leschte Joeren. Zousätzlech ginn nei Detektoren op Basis vu Perovskite, organeschen an zweedimensionalen Materialien séier entwéckelt wéinst de Virdeeler vun der einfacher Veraarbechtung, gudder Flexibilitéit an tunablen Eegeschaften. Et gi bedeitend Differenzen tëscht dësen neien Detektoren an traditionellen anorganeschen Photodetektoren a Materialeigenschaften a Fabrikatiounsprozesser. Perovskite Detektoren hunn exzellent Liichtabsorptiounseigenschaften an effizient Ladungstransportkapazitéit, Organesch Materialdetektoren gi wäit benotzt fir hir niddreg Käschten a flexibel Elektronen, an zweedimensional Materialdetektoren hu vill Opmierksamkeet ugezunn wéinst hiren eenzegaartege kierperlechen Eegeschaften an héijer Carrier Mobilitéit. Wéi och ëmmer, am Verglach mat InGaAs a Si / Ge Detektoren, mussen déi nei Detektoren nach ëmmer verbessert ginn a punkto laangfristeg Stabilitéit, Fabrikatiounsreiftheet an Integratioun.
InGaAs ass ee vun den ideale Materialien fir Héichgeschwindegkeet an héich Äntwert Photodetektoren ze realiséieren. Als éischt ass InGaAs en direkten Bandgap Hallefleitmaterial, a seng Bandgap Breet kann duerch de Verhältnis tëscht In a Ga geregelt ginn fir d'Detektioun vun opteschen Signaler vu verschiddene Wellelängten z'erreechen. Ënnert hinnen ass In0.53Ga0.47As perfekt mat dem Substratgitter vun InP entsprécht, an huet e grousse Liichtabsorptiounskoeffizient an der optescher Kommunikatiounsband, déi am meeschte verbreet ass an der Virbereedung vunphotodetectors, an déi donkel Stroum an Reaktiounsfäegkeet Leeschtung sinn och déi bescht. Zweetens, InGaAs an InP Materialien hunn allebéid eng héich Elektronendriftgeschwindegkeet, an hir gesättegt Elektronendriftgeschwindegkeet ass ongeféier 1 × 107 cm / s. Zur selwechter Zäit hunn InGaAs an InP Materialien Elektronengeschwindegkeet Iwwerschlageffekt ënner spezifescht elektrescht Feld. D'Iwwerschwemmungsgeschwindegkeet kann an 4 × 107cm / s a 6 × 107cm / s opgedeelt ginn, wat hëllefe fir eng méi grouss Carrier Zäitlimitéiert Bandbreed ze realiséieren. Am Moment ass den InGaAs Photodetektor dee meeschte Mainstream Photodetektor fir optesch Kommunikatioun, an d'Uewerflächenzidenzkupplungsmethod gëtt meeschtens um Maart benotzt, an d'25 Gbaud / s an 56 Gbaud / s Uewerflächenheefegkeet Detektor Produkter goufen realiséiert. Méi kleng Gréisst, zréck Heefegkeet a grouss Bandbreed Uewerfläch Heefegkeet Detektoren goufen och entwéckelt, déi haaptsächlech gëeegent fir héich Vitesse an héich Sättigung Uwendungen sinn. Wéi och ëmmer, d'Uewerflächefallsonde ass duerch säi Kupplungsmodus limitéiert an ass schwéier mat aneren optoelektroneschen Apparater z'integréieren. Dofir, mat der Verbesserung vun optoelektroneschen Integratioun Ufuerderunge, Waveguide gekoppelt InGaAs Photodetectors mat excellent Leeschtung a gëeegent fir Integratioun hunn no an no de Fokus vun Fuerschung ginn, dorënner déi kommerziell 70 GHz an 110 GHz InGaAs photoprobe Moduler sinn bal all Waveguide gekoppelt Strukturen benotzt. Geméiss de verschiddene Substratmaterialien kann d'Wellenleitkupplung InGaAs fotoelektresch Sonde an zwou Kategorien opgedeelt ginn: InP a Si. D'Epitaxial Material op InP Substrat huet héich Qualitéit an ass méi gëeegent fir d'Virbereedung vun héich-Performance Apparater. Wéi och ëmmer, verschidde Mëssverständnisser tëscht III-V Materialien, InGaAs Materialien a Si Substrater, déi op Si Substrater ugebaut oder gebonnen sinn, féieren zu enger relativ schlechter Material- oder Interfacequalitéit, an d'Leeschtung vum Apparat huet nach ëmmer e grousse Raum fir Verbesserung.
Post Zäit: Dez-31-2024