የInGaAs ፎቶዲቴክተር የምርምር እድገት

የምርምር እድገትየInGaAs ፎቶዲቴክተር

የመገናኛ መረጃ ማስተላለፊያ መጠን በከፍተኛ ደረጃ እየጨመረ በመምጣቱ፣ የኦፕቲካል ትስስር ቴክኖሎጂ ባህላዊ የኤሌክትሪክ ትስስር ቴክኖሎጂን ተክቶ ለመካከለኛ እና ለረጅም ርቀት ዝቅተኛ ኪሳራ ከፍተኛ ፍጥነት ማስተላለፊያ ዋና ቴክኖሎጂ ሆኗል። የኦፕቲካል ተቀባይ ጫፍ ዋና አካል እንደመሆኑ፣ፎቶዲቴክተርለከፍተኛ ፍጥነት አፈጻጸሙ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የሚሄድ ከፍተኛ መስፈርቶች አሉት። ከእነዚህም መካከል የዌቭጋይድ ተጣምሮ የፎቶ ዴቴክተር መጠኑ አነስተኛ፣ ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት ያለው እና ከሌሎች የኦፕቶኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ጋር በቺፕ ላይ ለመዋሃድ ቀላል ሲሆን ይህም የከፍተኛ ፍጥነት ፎቶ ዴቴክሽን የምርምር ትኩረት ነው። እና በአቅራቢያ-ኢንፍራሬድ የግንኙነት ባንድ ውስጥ በጣም ውክልና ያላቸው የፎቶ ዴቴክተሮች ናቸው።

InGaAs ከፍተኛ ፍጥነትን እና ፍጥነትን ለማሳካት ተስማሚ ከሆኑ ቁሳቁሶች አንዱ ነውከፍተኛ ምላሽ ሰጪ የፎቶ መመርመሪያዎችበመጀመሪያ ደረጃ፣ InGaAs ቀጥተኛ የባንድ ክፍተት ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ ሲሆን የባንድ ክፍተት ስፋቱ በIn እና Ga መካከል ባለው ጥምርታ ሊስተካከል ይችላል፣ ይህም የተለያዩ የሞገድ ርዝመት ያላቸውን የኦፕቲካል ምልክቶችን ለመለየት ያስችላል። ከእነዚህም መካከል፣ In0.53Ga0.47As ከInP substrate lattice ጋር ፍጹም በሆነ መልኩ የሚጣጣም ሲሆን በኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን ባንድ ውስጥ በጣም ከፍተኛ የብርሃን መምጠጥ ኮፊሸንት አለው። በፎቶዲቴክተር ዝግጅት ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ የሚውለው እና እጅግ በጣም አስደናቂ የሆነ የጨለማ ፍሰት እና የምላሽ አፈጻጸም አለው። በሁለተኛ ደረጃ፣ ሁለቱም InGaAs እና InP ቁሳቁሶች በአንጻራዊ ሁኔታ ከፍተኛ የኤሌክትሮን መንሸራተት ፍጥነቶች አሏቸው፣ ሁለቱም የተሟሉ የኤሌክትሮን መንሸራተት ፍጥነቶች በግምት 1 × 107 ሴ.ሜ/ሰ ናቸው። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ በተወሰኑ የኤሌክትሪክ መስኮች ስር፣ InGaAs እና InP ቁሳቁሶች የኤሌክትሮን ፍጥነት ከመጠን በላይ መንሸራተት ውጤቶችን ያሳያሉ፣ ከመጠን በላይ መንሸራተት ፍጥነታቸው በቅደም ተከተል 4 × 107 ሴ.ሜ/ሰ እና 6 × 107 ሴ.ሜ/ሰ ይደርሳል። ከፍተኛ የመስቀለኛ ባንድዊድዝ ለማግኘት ምቹ ነው። በአሁኑ ጊዜ፣ InGaAs ፎቶዲቴክተሮች ለኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን በጣም ዋና ዋና የፎቶዲቴክተሮች ናቸው። አነስተኛ መጠን ያላቸው፣ የኋላ አደጋ እና ከፍተኛ የባንድዊድዝ ወለል አደጋ መመርመሪያዎችም ተዘጋጅተዋል፣ በዋናነት እንደ ከፍተኛ ፍጥነት እና ከፍተኛ ሙሌት ባሉ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ይሁን እንጂ፣ የማጣመሪያ ዘዴዎቻቸው ውስንነት ምክንያት፣ የገጽታ ክስተት መመርመሪያዎች ከሌሎች የኦፕቶኤሌክትሮኒክ መሳሪያዎች ጋር ለመዋሃድ አስቸጋሪ ናቸው። ስለዚህ፣ የኦፕቶኤሌክትሮኒክ ውህደት ፍላጎት እየጨመረ በመምጣቱ፣ እጅግ በጣም ጥሩ አፈጻጸም ያላቸው እና ለውህደት ተስማሚ የሆኑ የዌቭጋይድ የተጣመሩ የInGaAs ፎቶዲቴክተሮች ቀስ በቀስ የምርምር ትኩረት ሆነዋል። ከእነዚህም መካከል፣ የ70GHz እና 110GHz የንግድ InGaAs ፎቶዲቴክተር ሞጁሎች ሁሉም ማለት ይቻላል የሞገድ መሪ ማያያዣ መዋቅሮችን ይጠቀማሉ። በንጣፍ ቁሶች ልዩነት መሠረት፣ የሞገድ መሪ የተጣመሩ የInGaAs ፎቶዲቴክተሮች በዋናነት በሁለት ዓይነቶች ሊመደቡ ይችላሉ፡ INP-based እና Si-based። በInP substrates ላይ ያለው የቁስ ኤፒታክሲያል ከፍተኛ ጥራት ያለው እና ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን መሳሪያዎች ለማምረት የበለጠ ተስማሚ ነው። ሆኖም፣ በSi substrates ላይ ለሚበቅሉ ወይም ለተጣመሩ የIII-V ቡድን ቁሳቁሶች፣ በInGaAs ቁሶች እና በSi substrates መካከል ባሉ የተለያዩ አለመጣጣሞች ምክንያት፣ የቁሱ ወይም የበይነገጽ ጥራት በአንጻራዊ ሁኔታ ደካማ ነው፣ እና በመሳሪያዎቹ አፈጻጸም ላይ ለማሻሻል አሁንም ከፍተኛ ቦታ አለ።

መሣሪያው InPን እንደ የመሟሟት ክልል ቁሳቁስ ከመጠቀም ይልቅ InGaAsPን ይጠቀማል። የኤሌክትሮኖችን የሙሌት መንሸራተት ፍጥነት በተወሰነ ደረጃ ቢቀንስም፣ ከሞገድ መሪው ወደ መምጠጥ ክልል የሚመጣውን የክስተት ብርሃን ትስስር ያሻሽላል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ የInGaAsP N-አይነት የመገናኛ ንብርብር ይወገዳል፣ እና በP-አይነት ወለል በእያንዳንዱ ጎን ላይ ትንሽ ክፍተት ይፈጠራል፣ ይህም በብርሃን መስክ ላይ ያለውን ገደብ ውጤታማ በሆነ መንገድ ያሻሽላል። መሣሪያው ከፍተኛ ምላሽ ሰጪነት እንዲያገኝ ምቹ ነው።