Foar Silicon-basearre OptOelectronics, silisiumfotodetorts
FotodetorgenKonvertears lichte sinjalen yn elektryske sinjalen, en as gegevensferfier fan gegevens ferlost, fotodeternes foar hege snelheid binne opknapt dat Platplatisearders wurde wurden foar folgjende generaasje data-sintra en telekommunikaasje netwurken. Dit artikel sil in oersjoch leverje fan avansearre fotodetermors, mei de klam op silicon basearre Dútske (ge as si-fotoketor)Silicon Photodetortsfoar yntegreare OptoLectronics Technology.
Germanium is in oantrekliker materiaal foar tichtby ynfraread-platfoarms, om't it kompatibel is mei cmos-prosessen en hat ekstreem sterke absorption by telekommunikaasje weggling. De meast foarkommende ge / si-fotodetorstruktuer is de PIN-diode, wêryn it yntrinsike germanekslân is tusken de P-type en n-type regio's.
Apparaatstruktuer Figure 1 toant in typyske fertikale pin GE ofSI Fotodetorgstruktuer:
De wichtichste funksjes omfetsje: Dútske absorberend laach groeid op Silisium substraat; Brûkt om p en n-kontakten fan lading dragiers te sammeljen; Wavegeguide-koppeling foar effisjinte ljochte opname.
Epitaxiale groei: Groeie Growing DIGINSJE DIGINSJE DIGICE FOAR SILIMON WURKE MEI DUE FAN DE 4,2% LATTE MISCATCH FAN DE TWEE MATERIALS. In twa-stap groeiproses wurdt normaal brûkt: lege temperatuer (300-400 ° C) bufferlaachgroei en hege temperatuer (boppe 600 ° C) Deposition fan Germanium. Dizze metoade helpt om threading-dislokaasjes te kontrolearjen feroarsake troch lattige mismatches. Post-groei annuide om 800-900 ° C ferlanget de triedde beheining fan 'e threidende dislokaasje oant sawat 10 ^ 7 sm ^ -2. Prestaasje-skaaimerken: de meast avansearre ge / si pin-fotodetor kin berikke: reviewiviteit,> 0,8a / w om 1550 nm; Bânbreedth,> 60 GHz; Dûnkere stroom, <1 μA at -1 v bias.
Yntegraasje mei Silicon-basearre OptOelectronics Platforms
De yntegraasje fanHege faasje-fotodetermorsMei Silicon-basearre OptOelectronics Straffe Platforms Skeakelt Advanced Optical Transceivers en Interconnect. De twa haadyntegraasje-metoaden binne as folgjend: front-end-yntegraasje (Feol), wêr't de fotodetector tagelyk wurde produsearre op in silisium-substraat dat it ferwurkjen fan hege temperatuer wurdt tastien, mar opname. Efterkant Yntegraasje (Beol). Fotodetors wurde produsearre boppe op it metaal om ynterferinsje te foarkommen mei cmos, mar binne beheind ta legere ferwurkingsstemperatuer.
Figuer 2: Responsiviteit en bânbreedte fan in hege snelheid ge / si-fotodetor
Gegevens sintrum-applikaasje
Fotodetoren fan hege snelheid binne in wichtige komponint yn 'e folgjende generaasje fan gegevenssintrum ynterviews. Haadapplikaasjes omfetsje: Optyske transceivers: 100g, 400g en hegere tariven, mei help fan PAM-4-modulaasje; INhege bandwidth-fotodetector(> 50 GHz) is fereaske.
Silicon-basearre Opto-keapronyske yntegreare Circuit: Monolithic yntegraasje fan detektor mei modulator en oare komponinten; In kompakt, optyske motor fan hege prestaasjes.
Distribueare arsjitektuer: optyske ynterconnection tusken ferspraat kompjûte, opslach, en opslach; Riden fan 'e fraach nei enerzjyf-effisjinte, fotodeterten fan hege bânbreedte.
Takeaklook
De takomst fan yntegreare Opto-elektroanyske hege fotokektoren sille de folgjende trends sjen litte:
Hegere DATA-tariven: Driving fan 'e ûntwikkeling fan 800G en 1,6t Transceivers; Fotodetorgen mei bânbreedths grutter dan 100 GHz binne fereaske.
Ferbettere yntegraasje: ienige chip yntegraasje fan III-V Materiaal en silisium; Avansearre 3D-yntegraasje technology.
Nije materialen: Undersykje twa-dimensjele materialen (lykas grafyske) foar UltraFast-ljochtdeteksje; In nije groep IV alloy foar útwreide golflingte-dekking.
Opkommende applikaasjes: Lidar en oare sensearjende applikaasjes ride de ûntwikkeling fan APD; Magnetron-applikaasjes dy't hege linearth-fotodetermors nedich binne.
Fotodetoren fan hege snelheid, foaral ge as si-fotodetermors wurde wurden fan Silicon-basearre Optoelectronics en folgjende-generaasje optyske kommunikaasje. Trochgeande foarútgong yn materialen, apparaatûntwerp, en yntegraasjetechnologyen binne wichtich om te foldwaan oan it groeiende bandbreedte fregingen fan takomstige gegevenssintra en telekommunikaasje netwurken. As it fjild bliuwt evoluearje, kinne wy ferwachtsje om fotodetertoren te sjen mei hegere bânbreedte, legere lûd, en naadleaze yntegraasje mei elektroanysk en fotoanyske sirkwy.
Posttiid: jan-20-2025