Tədqiqat TərəqqiInGaAs fotodetektoru
Rabitə məlumatlarının ötürülmə həcminin eksponensial artımı ilə optik bağlantı texnologiyası ənənəvi elektrik bağlantı texnologiyasını əvəz etmiş və orta və uzun məsafəli aşağı itkili yüksək sürətli ötürmə üçün əsas texnologiyaya çevrilmişdir. Optik qəbuledici hissənin əsas komponenti kimi,fotodetektorYüksək sürətli performansına getdikcə daha yüksək tələblər qoyur. Bunların arasında dalğaötürücü ilə birləşdirilmiş fotodetektor kiçik ölçüdə, yüksək bant genişliyində və digər optoelektron cihazlarla çip üzərində asanlıqla inteqrasiya olunur ki, bu da yüksək sürətli fotodetektorun tədqiqat mərkəzidir və yaxın infraqırmızı rabitə diapazonunda ən çox təmsil olunan fotodetektorlardır.
InGaAs yüksək sürətli və yüksək sürətli materiallara nail olmaq üçün ideal materiallardan biridir.yüksək reaksiyalı fotodetektorlarBirincisi, InGaAs birbaşa zolaqlı yarımkeçirici materialdır və onun zolaqlı genişliyi In və Ga arasındakı nisbətlə tənzimlənə bilər ki, bu da müxtəlif dalğa uzunluqlu optik siqnalların aşkarlanmasına imkan verir. Bunların arasında In0.53Ga0.47As InP substrat qəfəsi ilə mükəmməl uyğunlaşır və optik rabitə zolağında çox yüksək işıq udma əmsalına malikdir. Fotodetektorun hazırlanmasında ən çox istifadə edilən materialdır və eyni zamanda ən görkəmli qaranlıq cərəyan və cavabdehlik göstəricilərinə malikdir. İkincisi, həm InGaAs, həm də InP materialları nisbətən yüksək elektron sürüşmə sürətlərinə malikdir, doymuş elektron sürüşmə sürətləri təxminən 1 × 107 sm/s-dir. Bununla yanaşı, müəyyən elektrik sahələri altında InGaAs və InP materialları elektron sürətinin aşma effektləri nümayiş etdirir, aşma sürətləri müvafiq olaraq 4 × 107 sm/s və 6 × 107 sm/s-ə çatır. Bu, daha yüksək keçid zolağına nail olmağa kömək edir. Hazırda InGaAs fotodetektorları optik rabitə üçün ən çox yayılmış fotodetektorlardır. Əsasən yüksək sürətli və yüksək doyma kimi tətbiqlərdə istifadə olunan daha kiçik ölçülü, arxadan gələn və yüksək bant genişliyinə malik səth hadisə detektorları da hazırlanmışdır.
Lakin, birləşmə metodlarının məhdudiyyətlərinə görə, səth hadisə detektorlarının digər optoelektron cihazlarla inteqrasiyası çətindir. Buna görə də, optoelektron inteqrasiyaya artan tələbatla, əla performansa və inteqrasiya üçün uyğun dalğaötürücü ilə birləşdirilmiş InGaAs fotodetektorları tədricən tədqiqatın mərkəzinə çevrilmişdir. Bunların arasında, demək olar ki, hamısı 70GHz və 110GHz tezlikli kommersiya InGaAs fotodetektor modulları dalğaötürücü ilə birləşdirilmiş strukturlardan istifadə edir. Substrat materiallarının fərqinə görə, dalğaötürücü ilə birləşdirilmiş InGaAs fotodetektorları əsasən iki növə təsnif edilə bilər: INP əsaslı və Si əsaslı. InP substratlarında epitaksial material yüksək keyfiyyətə malikdir və yüksək performanslı cihazların istehsalı üçün daha uyğundur. Lakin, Si substratlarında yetişdirilən və ya birləşdirilmiş III-V qrup materialları üçün InGaAs materialları ilə Si substratları arasında müxtəlif uyğunsuzluqlar səbəbindən materialın və ya interfeysin keyfiyyəti nisbətən zəifdir və cihazların performansında hələ də xeyli yaxşılaşma var.
Cihaz tükənmə bölgəsi materialı kimi InP əvəzinə InGaAsP-dən istifadə edir. Elektronların doyma sürüşmə sürətini müəyyən dərəcədə azaltsa da, düşən işığın dalğaötürəndən udma bölgəsinə birləşməsini yaxşılaşdırır. Eyni zamanda, InGaAsP N-tipli təmas təbəqəsi çıxarılır və P-tipli səthin hər iki tərəfində kiçik bir boşluq əmələ gəlir və bu da işıq sahəsinə olan məhdudiyyəti effektiv şəkildə artırır. Bu, cihazın daha yüksək məsuliyyət əldə etməsinə kömək edir.
Yazı vaxtı: 28 iyul 2025