Araşdırmanın gedişiInGaAs fotodetektoru
Rabitə məlumatlarının ötürülməsi həcminin eksponensial artması ilə optik qarşılıqlı əlaqə texnologiyası ənənəvi elektrik qarşılıqlı əlaqə texnologiyasını əvəz etdi və orta və uzun məsafəli aşağı itkili yüksək sürətli ötürmə üçün əsas texnologiyaya çevrildi. Optik qəbuledici ucun əsas komponenti kimi,fotodetektoryüksək sürətli performansı üçün getdikcə daha yüksək tələblərə malikdir. Onların arasında dalğa bələdçisi ilə birləşdirilmiş fotodetektor kiçik ölçülü, yüksək bant genişliyi və yüksək sürətli fotodetektorun tədqiqat mərkəzi olan digər optoelektronik cihazlarla çip üzərində inteqrasiya etmək asandır. və yaxın infraqırmızı rabitə diapazonunda ən çox təmsil olunan fotodetektorlardır.
InGaAs yüksək sürətə nail olmaq üçün ideal materiallardan biridiryüksək reaksiyalı fotodetektorlar. Birincisi, InGaAs birbaşa diapazonlu yarımkeçirici materialdır və onun bant genişliyi müxtəlif dalğa uzunluqlarının optik siqnallarını aşkar etməyə imkan verən In və Ga arasındakı nisbətlə tənzimlənə bilər. Onların arasında In0.53Ga0.47As InP substrat şəbəkəsi ilə mükəmməl uyğunlaşır və optik rabitə zolağında çox yüksək işıq udma əmsalına malikdir. Bu, fotodetektorun hazırlanmasında ən çox istifadə edilən və eyni zamanda ən görkəmli qaranlıq cərəyan və həssaslıq performansına malikdir. İkincisi, həm InGaAs, həm də InP materialları nisbətən yüksək elektron sürüşmə sürətlərinə malikdirlər, onların doymuş elektron sürüşmə sürətləri hər ikisi təxminən 1×107 sm/s təşkil edir. Eyni zamanda, xüsusi elektrik sahələri altında InGaAs və InP materialları elektron sürətinin aşılma effektləri nümayiş etdirir, onların aşırma sürətləri müvafiq olaraq 4×107sm/s və 6×107sm/s-ə çatır. Daha yüksək keçid bant genişliyinə nail olmaq üçün əlverişlidir. Hal-hazırda InGaAs fotodetektorları optik rabitə üçün ən əsas fotodetektorlardır. Əsasən yüksək sürət və yüksək doyma kimi tətbiqlərdə istifadə olunan daha kiçik ölçülü, arxa hadisə və yüksək bant genişliyinə malik səth hadisəsi detektorları da hazırlanmışdır.
Bununla belə, onların birləşmə üsullarının məhdudiyyətləri səbəbindən səth hadisəsi detektorlarını digər optoelektronik cihazlarla inteqrasiya etmək çətindir. Buna görə də, optoelektronik inteqrasiyaya artan tələbatla, mükəmməl performansa malik və inteqrasiya üçün uyğun olan dalğa ötürücü ilə birləşdirilmiş InGaAs fotodetektorları tədricən tədqiqatın mərkəzinə çevrildi. Onların arasında 70GHz və 110GHz kommersiya InGaAs fotodetektor modulları demək olar ki, hamısı dalğa ötürücü birləşmə strukturlarını qəbul edir. Substrat materiallarının fərqinə görə, dalğa ötürücü ilə birləşdirilmiş InGaAs fotodetektorları əsasən iki növə təsnif edilə bilər: INP əsaslı və Si əsaslı. InP substratlarında epitaksial material yüksək keyfiyyətə malikdir və yüksək məhsuldar cihazların istehsalı üçün daha uyğundur. Bununla belə, Si substratlarında yetişdirilmiş və ya yapışdırılmış III-V qrup materialları üçün InGaAs materialları və Si substratları arasında müxtəlif uyğunsuzluqlar səbəbindən material və ya interfeys keyfiyyəti nisbətən zəifdir və cihazların işini yaxşılaşdırmaq üçün hələ də kifayət qədər yer var.
Cihaz tükənmə bölgəsinin materialı kimi InP əvəzinə InGaAsP istifadə edir. Elektronların doyma sürüşmə sürətini müəyyən dərəcədə azaltsa da, dalğa ötürücüsünün udma bölgəsinə düşən işığın birləşməsini yaxşılaşdırır. Eyni zamanda, InGaAsP N tipli kontakt təbəqəsi çıxarılır və P tipli səthin hər tərəfində kiçik bir boşluq yaranır və işıq sahəsinə olan məhdudiyyəti effektiv şəkildə artırır. Bu, cihazın daha yüksək cavabdehlik əldə etməsi üçün əlverişlidir.
Göndərmə vaxtı: 28 iyul 2025-ci il