მაღალი სიჩქარის ფოტოდექტორები შემოღებულია ინგაას ფოტოდეტექტორების მიერ

მაღალი სიჩქარის ფოტოდექტორები შემოღებულიაIngaas Photodetors

მაღალსიჩქარიანი ფოტოდექტორებიოპტიკური კომუნიკაციის სფეროში ძირითადად შედის III-V Ingaas PhotodeTectors და IV სრული SI და GE/SI ფოტოდეტორები. ეს არის ტრადიციული ინფრაწითელი დეტექტორი, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში დომინირებს, ხოლო ეს უკანასკნელი ეყრდნობა სილიკონის ოპტიკურ ტექნოლოგიას, რომ გახდეს მზარდი ვარსკვლავი და ბოლო წლების განმავლობაში საერთაშორისო ოპტოელექტრონიკის კვლევის სფეროში ცხელი წერტილია. გარდა ამისა, პეროვსკიტზე დაფუძნებული ახალი დეტექტორები, ორგანული და ორგანზომილებიანი მასალები სწრაფად ვითარდება მარტივი დამუშავების, კარგი მოქნილობისა და დამაბრკოლებელი თვისებების უპირატესობის გამო. არსებობს მნიშვნელოვანი განსხვავებები ამ ახალ დეტექტორებსა და ტრადიციულ არაორგანულ ფოტოდექტორებს შორის მატერიალური თვისებებისა და წარმოების პროცესებში. პეროვსკის დეტექტორებს აქვთ მსუბუქი შთანთქმის შესანიშნავი მახასიათებლები და ეფექტური დატენვის სატრანსპორტო შესაძლებლობები, ორგანული მასალების დეტექტორები ფართოდ გამოიყენება მათი დაბალი ღირებულებისა და მოქნილი ელექტრონებისთვის, ხოლო ორგანზომილებიანი მასალების დეტექტორებმა დიდი ყურადღება მიიპყრო მათი უნიკალური ფიზიკური თვისებებისა და გადამზიდავი მაღალი მობილობის გამო. ამასთან, InGAAS- სა და SI/GE დეტექტორებთან შედარებით, ახალი დეტექტორების გაუმჯობესება საჭიროა გრძელვადიანი სტაბილურობის, წარმოების სიმწიფის და ინტეგრაციის თვალსაზრისით.

Ingaas არის ერთ - ერთი იდეალური მასალა მაღალი სიჩქარის და მაღალი რეაგირების ფოტომეტექტორების რეალიზაციისთვის. უპირველეს ყოვლისა, Ingaas არის პირდაპირი bandgap ნახევარგამტარული მასალა, ხოლო მისი bandgap სიგანე შეიძლება მოწესრიგდეს თანაფარდობით IN და GA– ს შორის, რათა მიაღწიოს სხვადასხვა ტალღის სიგრძის ოპტიკური სიგნალების გამოვლენას. მათ შორის, IN0.53GA0.47AS სრულყოფილად შეესაბამება INP- ს სუბსტრატის ცხრილს და აქვს დიდი შუქის შთანთქმის კოეფიციენტი ოპტიკურ საკომუნიკაციო ზოლში, რაც ყველაზე ფართოდ გამოიყენება მომზადებაშიფოტოდეექტორებიდა ბნელი მიმდინარე და რეაგირების შესრულება ასევე საუკეთესოა. მეორეც, InGAAS და INP მასალებს აქვთ მაღალი ელექტრონული დრიფტის სიჩქარე, ხოლო მათი გაჯერებული ელექტრონული დრიფტის სიჩქარე დაახლოებით 1 × 107 სმ/წმ. ამავდროულად, InGAAS- სა და INP მასალებს აქვთ ელექტრონული სიჩქარის გადაჭარბებული ეფექტი სპეციფიკური ელექტრული ველის ქვეშ. გადაჭარბებული სიჩქარე შეიძლება დაიყოს 4 × 107 სმ/წმ და 6 × 107 სმ/წმ, რაც ხელს შეუწყობს უფრო დიდი გადამზიდავი დროის შეზღუდული სიჩქარის რეალიზაციას. დღეისათვის, InGAAS Photodetector არის ყველაზე მთავარი ფოტომეტრული ოპტიკური კომუნიკაციისთვის, ხოლო ზედაპირული ინციდენტის დაწყვილების მეთოდი ძირითადად გამოიყენება ბაზარზე, ხოლო 25 GBAUD/S და 56 GBAUD/S ზედაპირული ინციდენტის დეტექტორის პროდუქტები რეალიზებულია. ასევე შემუშავებულია მცირე ზომის, უკანა სიხშირე და დიდი სიჩქარის ზედაპირის ინციდენტების დეტექტორები, რომლებიც ძირითადად შესაფერისია მაღალი სიჩქარით და მაღალი გაჯერების პროგრამებისთვის. ამასთან, ზედაპირული ინციდენტის გამოძიება შემოიფარგლება მისი დაწყვილების რეჟიმში და რთულია სხვა ოპტოელექტრონულ მოწყობილობებთან ინტეგრირება. ამრიგად, ოპტოელექტრონული ინტეგრაციის მოთხოვნების გაუმჯობესებით, ტალღოვანი შემაერთებელი ინგაასის ფოტოდეტექტორები, რომელთაც აქვთ შესანიშნავი შესრულება და ინტეგრაციისთვის შესაფერისი, თანდათანობით იქცევიან კვლევის ფოკუსირება, რომელთა შორის კომერციული 70 გიგაჰერზ და 110 გიგაჰსის ინგაასის ფოტოპროვის მოდულები თითქმის ყველა იყენებს ტალღის შემოვლითი სტრუქტურების გამოყენებით. სხვადასხვა სუბსტრატის მასალების თანახმად, ტალღის შემაერთებელი IngaaS ფოტოელექტრული გამოძიება შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად: INP და SI. INP სუბსტრატზე ეპიტაქსიური მასალა აქვს მაღალი ხარისხის და უფრო შესაფერისია მაღალი ხარისხის მოწყობილობების მომზადებისთვის. ამასთან, სხვადასხვა შეუსაბამობა III-V მასალებს, InGAAS მასალებსა და SI სუბსტრატებს შორის SI სუბსტრატებზე მოზრდილ ან მიბმულებს შორის იწვევს შედარებით ცუდ მასალას ან ინტერფეისის ხარისხს, ხოლო მოწყობილობის მუშაობას ჯერ კიდევ აქვს დიდი ადგილი გაუმჯობესებისთვის.