Undersyksfoarútgong fanInGaAs fotodetektor
Mei de eksponentiële groei fan kommunikaasjegegevensoerdrachtvolume hat optyske ynterferbiningstechnology tradisjonele elektryske ynterferbiningstechnology ferfongen en is it de mainstreamtechnology wurden foar middelgrutte en lange ôfstân leechferlies hege snelheidsoerdracht. As it kearnkomponint fan 'e optyske ûntfangende ein, defotodetektorhat hieltyd hegere easken foar syn hege-snelheidsprestaasjes. Under harren is de waveguide-keppele fotodetektor lyts fan grutte, hege bânbreedte, en maklik te yntegrearjen op-chip mei oare opto-elektronyske apparaten, wat de ûndersyksfokus is fan hege-snelheidsfotodeteksje. en binne de meast represintative fotodetektors yn 'e near-infrared kommunikaasjeband.
InGaAs is ien fan 'e ideale materialen foar it berikken fan hege snelheid enhege-respons fotodetektorsEarst is InGaAs in direkt bandgap-healgeleidermateriaal, en syn bandgapbreedte kin regele wurde troch de ferhâlding tusken In en Ga, wêrtroch't optyske sinjalen fan ferskate golflingten detekteare wurde kinne. Under harren is In0.53Ga0.47As perfekt oerienkommen mei it InP-substraatrooster en hat in heul hege ljochtabsorpsjekoëffisjint yn 'e optyske kommunikaasjeband. It is it meast brûkte materiaal by de tarieding fan fotodetektors en hat ek de meast útsûnderlike prestaasjes op it mêd fan tsjustere stroom en responsiviteit. Twadder hawwe sawol InGaAs- as InP-materialen relatyf hege elektrondriftsnelheden, mei har verzadigde elektrondriftsnelheden dy't beide sawat 1 × 107 cm/s binne. Underwilens litte InGaAs- en InP-materialen ûnder spesifike elektryske fjilden elektronsnelheidsovershoot-effekten sjen, mei har overshootsnelheden dy't respektivelik 4 × 107 cm/s en 6 × 107 cm/s berikke. It is geunstich foar it berikken fan in hegere krusingsbânbreedte. Op it stuit binne InGaAs-fotodetektors de meast mainstream fotodetektors foar optyske kommunikaasje. Lytsere, efter-ynsidint- en hege-bânbreedte oerflakte-ynsidintdetektors binne ek ûntwikkele, benammen brûkt yn tapassingen lykas hege snelheid en hege sêding.
Fanwegen de beheiningen fan har koppelingsmetoaden binne oerflakynsidintdetektors lykwols lestich te yntegrearjen mei oare opto-elektronyske apparaten. Dêrom, mei de tanimmende fraach nei opto-elektronyske yntegraasje, binne wellelieder-keppele InGaAs-fotodetektors mei poerbêste prestaasjes en geskikt foar yntegraasje stadichoan it fokus fan ûndersyk wurden. Under harren brûke kommersjele InGaAs-fotodetektormodules fan 70GHz en 110GHz hast allegear wellelieder-koppelingsstrukturen. Neffens it ferskil yn substraatmaterialen kinne wellelieder-keppele InGaAs-fotodetektors benammen wurde yndield yn twa typen: INP-basearre en Si-basearre. It materiaal epitaksiaal op InP-substraten hat hege kwaliteit en is geskikter foar de fabrikaazje fan apparaten mei hege prestaasjes. Foar III-V-groepmaterialen dy't groeid of ferbûn binne op Si-substraten, is de materiaal- of ynterfacekwaliteit lykwols relatyf min, fanwegen ferskate ferskillen tusken InGaAs-materialen en Si-substraten, en is der noch in soad romte foar ferbettering yn 'e prestaasjes fan' e apparaten.
It apparaat brûkt InGaAsP ynstee fan InP as materiaal foar it útputtingsgebiet. Hoewol it de saturaasjedriftsnelheid fan elektroanen oant in beskate mjitte ferminderet, ferbetteret it de koppeling fan ynfallend ljocht fan 'e golflieder nei it absorpsjegebiet. Tagelyk wurdt de N-type kontaktlaach fan InGaAsP fuorthelle, en wurdt in lytse gat foarme oan elke kant fan it P-type oerflak, wêrtroch't de beheining op it ljochtfjild effektyf fersterke wurdt. Dit is geunstich foar it apparaat om in hegere gefoelichheid te berikken.
Pleatsingstiid: 28 july 2025