Yüksək sürətli fotodetektorlar təqdim olunurInGaAs fotodetektorları
Yüksək sürətli fotodetektorlaroptik rabitə sahəsində əsasən III-V InGaAs fotodetektorları və IV tam Si və Ge/-ni əhatə edirSi fotodetektorlarıBirincisi, uzun müddətdir dominant mövqe tutan ənənəvi yaxın infraqırmızı detektordur, ikincisi isə yüksələn ulduza çevrilmək üçün silikon optik texnologiyasına əsaslanır və son illərdə beynəlxalq optoelektronika tədqiqatları sahəsində qaynar nöqtədir. Bundan əlavə, asan emal, yaxşı elastiklik və tənzimlənən xüsusiyyətlər üstünlükləri səbəbindən perovskit, üzvi və ikiölçülü materiallara əsaslanan yeni detektorlar sürətlə inkişaf edir. Bu yeni detektorlar ilə ənənəvi qeyri-üzvi fotodetektorlar arasında material xüsusiyyətləri və istehsal proseslərində əhəmiyyətli fərqlər var. Perovskit detektorları əla işıq udma xüsusiyyətlərinə və səmərəli yük daşıma qabiliyyətinə malikdir, üzvi material detektorları aşağı qiymətli və çevik elektronlarına görə geniş istifadə olunur və ikiölçülü material detektorları unikal fiziki xüsusiyyətləri və yüksək daşıyıcı hərəkətliliyinə görə çox diqqət çəkib. Lakin, InGaAs və Si/Ge detektorları ilə müqayisədə yeni detektorlar uzunmüddətli sabitlik, istehsal yetkinliyi və inteqrasiya baxımından hələ də təkmilləşdirilməlidir.
InGaAs, yüksək sürətli və yüksək cavablı fotodetektorların reallaşdırılması üçün ideal materiallardan biridir. Əvvəla, InGaAs birbaşa zolaqlı yarımkeçirici materialdır və onun zolaqlı genişliyi müxtəlif dalğa uzunluqlu optik siqnalların aşkarlanmasına nail olmaq üçün In və Ga arasındakı nisbətlə tənzimlənə bilər. Bunların arasında In0.53Ga0.47As, InP-nin substrat qəfəsi ilə mükəmməl uyğunlaşır və optik rabitə zolağında böyük bir işıq udma əmsalına malikdir ki, bu da ən çox istifadə edilən fotodetektorların hazırlanmasında istifadə olunur.fotodetektorlar, və qaranlıq cərəyan və cavabdehlik göstəriciləri də ən yaxşısıdır. İkincisi, InGaAs və InP materiallarının hər ikisi yüksək elektron sürüşmə sürətinə malikdir və onların doymuş elektron sürüşmə sürəti təxminən 1×107 sm/s-dir. Eyni zamanda, InGaAs və InP materialları müəyyən elektrik sahəsi altında elektron sürətinin aşma effektinə malikdir. Aşma sürəti 4×107 sm/s və 6×107 sm/s-yə bölünə bilər ki, bu da daha böyük daşıyıcının zamanla məhdud bant genişliyinin reallaşdırılmasına kömək edir. Hazırda InGaAs fotodetektoru optik rabitə üçün ən çox yayılmış fotodetektordur və səth düşmə birləşmə metodu əsasən bazarda istifadə olunur və 25 Gbaud/s və 56 Gbaud/s səth düşmə detektoru məhsulları reallaşdırılıb. Əsasən yüksək sürətli və yüksək doyma tətbiqləri üçün uyğun olan daha kiçik ölçülü, arxa düşmə və böyük bant genişliyi səth düşmə detektorları da hazırlanmışdır. Bununla belə, səth düşmə zondu birləşmə rejimi ilə məhdudlaşır və digər optoelektron cihazlarla inteqrasiya etmək çətindir. Buna görə də, optoelektron inteqrasiya tələblərinin yaxşılaşması ilə, əla performansa və inteqrasiya üçün uyğun dalğaötürücü ilə birləşdirilmiş InGaAs fotodetektorları tədricən tədqiqatın mərkəzinə çevrilmişdir ki, bunlar arasında kommersiya 70 GHz və 110 GHz InGaAs fotozond modulları demək olar ki, hamısı dalğaötürücü ilə birləşdirilmiş strukturlardan istifadə edir. Müxtəlif substrat materiallarına görə, dalğaötürücü ilə birləşdirilmiş InGaAs fotoelektrik zondu iki kateqoriyaya bölünə bilər: InP və Si. InP substratındakı epitaksial material yüksək keyfiyyətə malikdir və yüksək performanslı cihazların hazırlanması üçün daha uyğundur. Bununla belə, III-V materialları, InGaAs materialları və Si substratlarında yetişdirilən və ya birləşdirilmiş Si substratları arasında müxtəlif uyğunsuzluqlar nisbətən aşağı material və ya interfeys keyfiyyətinə səbəb olur və cihazın performansında hələ də inkişaf üçün geniş yer var.
Yazı vaxtı: 31 Dekabr 2024