Өндөр хурдны фото илрүүлэгчийг танилцуулж байнаInGaAs фото илрүүлэгч
Өндөр хурдны фото илрүүлэгчоптик холбооны салбарт голчлон III-V InGaAs фото илрүүлэгч, IV бүрэн Si, Ge/ орно.Фото илрүүлэгч. Эхнийх нь уламжлалт ойрын хэт улаан туяаны детектор бөгөөд удаан хугацааны туршид давамгайлж байсан бол сүүлийнх нь цахиурын оптик технологид тулгуурлан мандаж буй од болсон бөгөөд сүүлийн жилүүдэд олон улсын оптоэлектроникийн судалгааны салбарт халуун цэг болж байна. Түүнчлэн перовскит, органик болон хоёр хэмжээст материалд суурилсан шинэ детекторууд нь боловсруулалт хийхэд хялбар, уян хатан чанар сайтай, тохируулга хийх шинж чанаруудын давуу талуудаас шалтгаалан хурдацтай хөгжиж байна. Эдгээр шинэ детекторууд болон уламжлалт органик бус фотодетекторуудын хооронд материалын шинж чанар, үйлдвэрлэлийн процессын хувьд мэдэгдэхүйц ялгаа бий. Перовскит илрүүлэгч нь маш сайн гэрэл шингээх шинж чанартай, цэнэгийг үр ашигтай тээвэрлэх чадвартай, органик материал илрүүлэгч нь хямд өртөгтэй, уян электронтой тул өргөн хэрэглэгддэг ба хоёр хэмжээст материал илрүүлэгч нь өвөрмөц физик шинж чанар, зөөвөрлөгчийн хөдөлгөөн өндөртэй тул олны анхаарлыг татсан. Гэсэн хэдий ч InGaAs болон Si/Ge детекторуудтай харьцуулахад шинэ детекторуудыг урт хугацааны тогтвортой байдал, үйлдвэрлэлийн төлөвшил, интеграцчлалын хувьд сайжруулах шаардлагатай хэвээр байна.
InGaAs нь өндөр хурдтай, өндөр хариу үйлдэл бүхий фотодетекторуудыг хэрэгжүүлэхэд тохиромжтой материалуудын нэг юм. Юуны өмнө, InGaAs нь шууд зурвасын хагас дамжуулагч материал бөгөөд түүний зурвасын өргөнийг In ба Ga хоорондын харьцаагаар зохицуулж, янз бүрийн долгионы урттай оптик дохиог илрүүлэх боломжтой. Тэдгээрийн дотроос In0.53Ga0.47As нь InP-ийн субстратын тортой төгс зохицдог бөгөөд оптик холбооны зурваст гэрэл шингээх том коэффициенттэй бөгөөд энэ нь материалыг бэлтгэхэд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг.фотодетекторууд, мөн харанхуй гүйдэл болон хариу үйлдэл нь хамгийн шилдэг нь юм. Хоёрдугаарт, InGaAs ба InP материалууд хоёулаа электроны шилжилтийн хурд өндөртэй бөгөөд тэдгээрийн ханасан электрон шилжилтийн хурд нь ойролцоогоор 1×107 см/сек байна. Үүний зэрэгцээ InGaAs болон InP материалууд нь тодорхой цахилгаан талбайн дор электрон хурдыг давах нөлөөтэй байдаг. Хэт давсан хурдыг 4×107см/с ба 6х107см/с гэж хувааж болох бөгөөд энэ нь илүү том тээвэрлэгчийн цаг хугацааны хязгаарлагдмал зурвасын өргөнийг хэрэгжүүлэхэд тустай. Одоогийн байдлаар InGaAs фото илрүүлэгч нь оптик харилцаа холбооны хамгийн түгээмэл фото илрүүлэгч бөгөөд зах зээлд гадаргуугийн давтамжийг холбох аргыг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд 25 Gbaud/s ба 56 Gbaud/s гадаргуугийн тусгал илрүүлэгч бүтээгдэхүүнүүд хэрэгжиж байна. Жижиг хэмжээтэй, арын давтамж, том зурвасын өргөнтэй гадаргуугийн давтамж мэдрэгчийг мөн боловсруулсан бөгөөд эдгээр нь ихэвчлэн өндөр хурдтай, өндөр ханасан хэрэглээнд тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч гадаргуугийн ослын датчик нь холбох горимоор хязгаарлагддаг бөгөөд бусад оптоэлектроник төхөөрөмжтэй нэгтгэхэд хэцүү байдаг. Тиймээс оптоэлектроник интеграцийн шаардлагыг сайжруулснаар маш сайн гүйцэтгэлтэй, интеграцчлахад тохиромжтой долгион хөтлүүр хосолсон InGaAs фотодетекторууд аажмаар судалгааны анхаарлын төвд орсон бөгөөд тэдгээрийн дотор арилжааны 70 GHz ба 110 GHz InGaAs фото датчик модулиуд бараг бүгдээрээ долгион хөтлүүртэй хосолсон бүтцийг ашиглаж байна. Янз бүрийн субстратын материалын дагуу InGaAs долгионы дамжуулагчийн фотоэлектрик мэдрэгчийг InP ба Si гэсэн хоёр ангилалд хувааж болно. InP субстрат дээрх эпитаксиаль материал нь өндөр чанартай бөгөөд өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжийг бэлтгэхэд илүү тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч, III-V материал, InGaAs материал болон Si субстрат дээр ургасан эсвэл наасан Si субстрат хоорондын янз бүрийн таарамжгүй байдал нь материал эсвэл интерфейсийн чанар харьцангуй мууддаг бөгөөд төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг сайжруулах шаардлагатай хэвээр байна.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 12-р сарын 31