Судалгааны явцInGaAs фотодетектор
Харилцаа холбооны өгөгдөл дамжуулах хэмжээ экспоненциал өсөлттэй байгаатай холбогдуулан оптик холболтын технологи нь уламжлалт цахилгаан холболтын технологийг орлож, дунд болон хол зайн бага алдагдалтай өндөр хурдны дамжуулалтын гол технологи болсон. Оптик хүлээн авах хэсгийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг болохфотодетекторөндөр хурдны гүйцэтгэлд улам бүр өндөр шаардлага тавьж байна. Тэдгээрийн дотроос долгион хөтлүүртэй холбогдсон фотодетектор нь жижиг хэмжээтэй, зурвасын өргөнтэй, бусад оптоэлектрон төхөөрөмжтэй чип дээр нэгтгэхэд хялбар бөгөөд энэ нь өндөр хурдны фотодетекторын судалгааны гол чиглэл бөгөөд ойрын хэт улаан туяаны холбооны зурвасын хамгийн төлөөлөлтэй фотодетекторууд юм.
InGaAs нь өндөр хурдтай болон ... хүрэхэд хамгийн тохиромжтой материалуудын нэг юм.өндөр хариу үйлдэлтэй фотодетекторуудНэгдүгээрт, InGaAs нь шууд зурвасын зайтай хагас дамжуулагч материал бөгөөд зурвасын зайн өргөнийг In ба Ga-ийн харьцаагаар зохицуулж, янз бүрийн долгионы урттай оптик дохиог илрүүлэх боломжийг олгодог. Тэдгээрийн дотроос In0.53Ga0.47As нь InP субстратын тортой төгс зохицдог бөгөөд оптик холбооны зурвас дахь гэрлийн шингээлтийн маш өндөр коэффициенттэй байдаг. Энэ нь фотодетектор бэлтгэхэд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд хамгийн гайхалтай харанхуй гүйдэл ба хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай. Хоёрдугаарт, InGaAs болон InP материалууд хоёулаа харьцангуй өндөр электрон шилжилтийн хурдтай бөгөөд ханасан электрон шилжилтийн хурд нь ойролцоогоор 1 × 107 см/с байна. Үүний зэрэгцээ, тодорхой цахилгаан орны дор InGaAs болон InP материалууд нь электроны хурдны хэт ачааллын нөлөө үзүүлдэг бөгөөд хэт ачааллын хурд нь тус тус 4 × 107 см/с ба 6 × 107 см/с хүрдэг. Энэ нь илүү өндөр хөндлөн зурвасын өргөнийг бий болгоход тусалдаг. Одоогийн байдлаар InGaAs фотодетекторууд нь оптик холбооны хамгийн түгээмэл фотодетекторууд юм. Жижиг хэмжээтэй, арын ослын болон өндөр зурвасын өргөнтэй гадаргуугийн ослын мэдрэгчийг мөн боловсруулсан бөгөөд голчлон өндөр хурдтай, өндөр ханалттай зэрэг хэрэглээнд ашиглагддаг.
Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн холболтын аргуудын хязгаарлалтаас шалтгаалан гадаргуугийн ослын мэдрэгчийг бусад оптоэлектрон төхөөрөмжтэй нэгтгэхэд хэцүү байдаг. Тиймээс оптоэлектрон интеграцийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан маш сайн гүйцэтгэлтэй, нэгтгэхэд тохиромжтой долгион хөтлөгчтэй холбогдсон InGaAs фотодетекторууд аажмаар судалгааны гол анхаарал болж байна. Тэдгээрийн дотроос 70GHz ба 110GHz-ийн арилжааны InGaAs фотодетектор модулиуд бараг бүгд долгион хөтлөгчтэй холболтын бүтцийг ашигладаг. Субстратын материалын ялгаанаас хамааран долгион хөтлөгчтэй холбогдсон InGaAs фотодетекторуудыг голчлон INP дээр суурилсан болон Si дээр суурилсан гэсэн хоёр төрөлд ангилж болно. InP суурь дээрх эпитаксиаль материал нь өндөр чанартай бөгөөд өндөр гүйцэтгэлтэй төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд илүү тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч Si суурь дээр ургуулсан эсвэл холбосон III-V бүлгийн материалын хувьд InGaAs материал болон Si суурь хоорондын янз бүрийн зөрүүгээс шалтгаалан материал эсвэл интерфэйсийн чанар харьцангуй муу бөгөөд төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг сайжруулах нэлээд зай бий.
Төхөөрөмж нь хомсдолын бүсийн материал болгон InP-ийн оронд InGaAsP-ийг ашигладаг. Хэдийгээр энэ нь электронуудын ханалтын шилжилтийн хурдыг тодорхой хэмжээгээр бууруулдаг ч долгион хөтлөгчөөс шингээлтийн бүс рүү тусах гэрлийн холболтыг сайжруулдаг. Үүний зэрэгцээ InGaAsP N хэлбэрийн контакт давхаргыг арилгаж, P хэлбэрийн гадаргуугийн хоёр талд жижиг зай үүсч, гэрлийн талбайн хязгаарлалтыг үр дүнтэйгээр нэмэгдүүлдэг. Энэ нь төхөөрөмжийн хариу үйлдэл өндөр болоход хувь нэмэр оруулдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 28