High speed photodetectors wurde yntrodusearre trochInGaAs fotodetektors
Fotodetektors mei hege snelheidop it mêd fan optyske kommunikaasje omfetsje benammen III-V InGaAs fotodetektors en IV folsleine Si en Ge/Si fotodetektors. De earste is in tradisjonele near-ynfrareaddetektor, dy't al lang dominant is, wylst de lêste fertrout op silisium optyske technology om in opkommende stjer te wurden, en is de lêste jierren in hot spot op it mêd fan ynternasjonaal opto-elektroanysk ûndersyk. Derneist ûntwikkelje nije detektors basearre op perovskite, organyske en twadiminsjonale materialen rap troch de foardielen fan maklike ferwurking, goede fleksibiliteit en ynstelbere eigenskippen. D'r binne signifikante ferskillen tusken dizze nije detektors en tradisjonele anorganyske fotodetektors yn materiaaleigenskippen en fabrikaazjeprosessen. Perovskite-detektors hawwe poerbêste ljochtabsorpsjonele skaaimerken en effisjinte ladingferfierkapasiteit, detectors foar organyske materialen wurde in protte brûkt foar har lege kosten en fleksibele elektroanen, en twadiminsjonale materiaaldetektors hawwe in protte oandacht lutsen troch har unike fysike eigenskippen en hege mobiliteit fan drager. Yn ferliking mei InGaAs- en Si/Ge-detektors moatte de nije detektors lykwols noch ferbettere wurde yn termen fan stabiliteit op lange termyn, produksjetiid en yntegraasje.
InGaAs is ien fan 'e ideale materialen foar it realisearjen fan fotodetektors mei hege snelheid en hege antwurd. As earste, InGaAs is in direkte bandgap semiconductor materiaal, en syn bandgap breedte kin wurde regele troch de ferhâlding tusken In en Ga te berikken de deteksje fan optyske sinjalen fan ferskillende golflingten. Under harren, In0.53Ga0.47As is perfekt matched mei it substraat rooster fan InP, en hat in grutte ljocht absorption koeffizient yn de optyske kommunikaasje band, dat is de meast wiidferspraat brûkt yn de tarieding fanfotodetektors, En de tsjustere aktuele en responsive prestaasjes binne ek de bêste. Twads hawwe InGaAs- en InP-materialen beide hege elektroanendriftsnelheid, en har verzadigde elektroandriftsnelheid is sawat 1 × 107 sm / s. Tagelyk hawwe InGaAs- en InP-materialen elektroanensnelheids-overshoot-effekt ûnder spesifyk elektrysk fjild. De overshoot snelheid kin wurde ferdield yn 4 × 107cm / s en 6 × 107cm / s, dat is befoarderlik foar it realisearjen fan in gruttere ferfierder tiid-beheinde bânbreedte. Op it stuit is InGaAs-fotodetektor de meast mainstream-fotodetektor foar optyske kommunikaasje, en de koppelingsmetoade foar oerflakkeppeling wurdt meast brûkt yn 'e merke, en de 25 Gbaud / s en 56 Gbaud / s oerflak-ynfaldetektorprodukten binne realisearre. Lytsere grutte, werom ynfal en grutte bânbreedte oerflak incidence detectors binne ek ûntwikkele, dy't benammen geskikt foar hege snelheid en hege sêding applikaasjes. De oerflaksonde wurdt lykwols beheind troch syn koppelingsmodus en is lestich te yntegrearjen mei oare optoelektroanyske apparaten. Dêrom, mei de ferbettering fan opto-elektroanyske yntegraasje easken, waveguide keppele InGaAs photodetectors mei poerbêste prestaasjes en geskikt foar yntegraasje hawwe stadichoan wurden it fokus fan ûndersyk, wêrûnder de kommersjele 70 GHz en 110 GHz InGaAs photoprobe modules binne hast allegear mei help fan waveguide keppele struktueren. Neffens de ferskillende substraatmaterialen kin de waveguide-koppeling InGaAs fotoelektryske sonde wurde ferdield yn twa kategoryen: InP en Si. It epitaksiale materiaal op InP substraat hat hege kwaliteit en is mear geskikt foar de tarieding fan hege-optreden apparaten. Lykwols, ferskate mismatches tusken III-V materialen, InGaAs materialen en Si substrates groeid of bonded op Si substrates liede ta relatyf min materiaal of ynterface kwaliteit, en de prestaasjes fan it apparaat noch hat in grutte romte foar ferbettering.
Post tiid: Dec-31-2024