የInGaAs photodetector ምርምር ግስጋሴ

የምርምር ግስጋሴInGaAs photodetector

የመገናኛ ዳታ ማስተላለፊያ መጠንን በከፍተኛ ደረጃ በማደግ የኦፕቲካል ትስስር ቴክኖሎጂ ባህላዊ የኤሌክትሪክ ትስስር ቴክኖሎጂን በመተካት ለመካከለኛ እና ረጅም ርቀት ዝቅተኛ ኪሳራ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ስርጭት ዋና ቴክኖሎጂ ሆኗል። እንደ የኦፕቲካል መቀበያ መጨረሻ ዋና አካል, እ.ኤ.አፎቶ ዳሳሽለከፍተኛ ፍጥነት አፈፃፀሙ እየጨመረ ከፍተኛ መስፈርቶች አሉት. ከነሱ መካከል የ waveguide ጥምር የፎቶ ዳሳሽ መጠናቸው አነስተኛ፣ ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት ያለው እና በቺፕ ላይ ከሌሎች ኦፕቶኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች ጋር ለመዋሃድ ቀላል ነው፣ ይህም የከፍተኛ ፍጥነት የፎቶ ማወቅ የምርምር ትኩረት ነው። እና በአቅራቢያው-ኢንፍራሬድ የመገናኛ ባንድ ውስጥ በጣም ተወካይ የፎቶ ዳሳሾች ናቸው.

InGaAs ከፍተኛ-ፍጥነት እና ለማግኘት ተስማሚ ቁሳቁሶች መካከል አንዱ ነውከፍተኛ ምላሽ የፎቶ ዳሳሾች. በመጀመሪያ፣ InGaAs ቀጥተኛ ባንድጋፕ ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ ነው፣ እና የባንድጋፕ ስፋቱ በ In እና Ga መካከል ባለው ጥምርታ ሊስተካከል ይችላል፣ ይህም የተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች የጨረር ምልክቶችን መለየት ያስችላል። ከነሱ መካከል, In0.53Ga0.47As ከ InP substrate lattice ጋር በትክክል የተዛመደ እና በኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን ባንድ ውስጥ በጣም ከፍተኛ የብርሃን መምጠጥ ቅንጅት አለው. በፎቶዲተክተር ዝግጅት ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የዋለ እና እንዲሁም እጅግ የላቀ የጨለማ ወቅታዊ እና ምላሽ ሰጪ አፈፃፀም አለው። በሁለተኛ ደረጃ፣ ሁለቱም InGaAs እና InP ቁሶች በአንጻራዊነት ከፍተኛ የኤሌክትሮን ተንሳፋፊ ፍጥነቶች አሏቸው፣ በኤሌክትሮን ተንሳፋፊ ፍጥነታቸው ሁለቱም በግምት 1 × 107 ሴ.ሜ / ሰ። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ በተወሰኑ የኤሌክትሪክ መስኮች፣ InGaAs እና InP ቁሶች የኤሌክትሮን ፍጥነት ከመጠን በላይ ተኩስ ውጤቶች ያሳያሉ፣ ከመጠን በላይ የመተኮሻ ፍጥነታቸው 4×107cm/s እና 6×107cm/s እንደቅደም ተከተላቸው። ከፍ ያለ የማቋረጫ ባንድዊድዝ ለመድረስ ምቹ ነው። በአሁኑ ጊዜ, InGaAs photodetectors ለጨረር ግንኙነት በጣም ዋና ዋና የፎቶ ዳሳሾች ናቸው. አነስተኛ መጠን ያላቸው፣ ከኋላ ያሉ ክስተቶች እና ባለከፍተኛ ባንድዊድዝ የወለል አደጋ ዳሳሾች ተዘጋጅተዋል፣ በዋናነት እንደ ከፍተኛ ፍጥነት እና ከፍተኛ ሙሌት ባሉ መተግበሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ሆኖም ግን, በማጣመጃ ዘዴዎች ውስንነት ምክንያት, የወለል ንጣፎች ጠቋሚዎች ከሌሎች የኦፕቲካል መሳሪያዎች ጋር ለመዋሃድ አስቸጋሪ ናቸው. ስለዚህ የኦፕቶኤሌክትሮኒካዊ ውህደት ፍላጎት እየጨመረ በመምጣቱ የ Waveguide የተጣመሩ InGaAs ፎቶ ጠቋሚዎች እጅግ በጣም ጥሩ አፈፃፀም ያላቸው እና ለውህደት የሚመቹ ቀስ በቀስ የምርምር ትኩረት ሆነዋል። ከነሱ መካከል፣ የ70GHz እና 110GHz የንግድ InGaAs የፎቶ ዳሳሽ ሞጁሎች ከሞላ ጎደል ሁሉም የሞገድ ጋይድ ማያያዣ መዋቅሮችን ይቀበላሉ። በመሠረታዊ ቁሳቁሶች ልዩነት መሠረት, Waveguide InGaAs photodetectors በዋናነት በሁለት ዓይነቶች ሊከፋፈሉ ይችላሉ: INP-based እና Si-based. በ InP substrates ላይ ያለው ቁሳቁስ ኤፒታክሲያል ከፍተኛ ጥራት ያለው እና ከፍተኛ አፈፃፀም ያላቸውን መሳሪያዎች ለማምረት የበለጠ ተስማሚ ነው። ነገር ግን፣ ለ III-V ቡድን በሲ ንኡስ ፕላስተሮች ላይ ላደጉ ወይም ለተሳሰሩ፣ በ InGaAs ቁሳቁሶች እና በሲ substrates መካከል ባሉ የተለያዩ አለመዛመዶች ምክንያት የቁሳቁስ ወይም የበይነገጽ ጥራት በአንፃራዊነት ደካማ ነው፣ እና አሁንም የመሳሪያዎቹን አፈጻጸም ለማሻሻል ትልቅ ቦታ አለ።

መሳሪያው ከ InP ይልቅ InGaAsPን እንደ የመሟሟት ክልል ቁሳቁስ ይጠቀማል። የኤሌክትሮኖች ሙሌት ተንሳፋፊ ፍጥነትን በተወሰነ ደረጃ ቢቀንስም፣ ከሞገድ ጋይድ ወደ መምጠጫ ክልል ያለውን የአደጋ ብርሃን ማጣመርን ያሻሽላል። በተመሳሳይ ጊዜ, የ InGaAsP N አይነት የግንኙነት ንብርብር ይወገዳል, እና በእያንዳንዱ የፒ-አይነት ገጽ ላይ ትንሽ ክፍተት ይፈጠራል, ይህም በብርሃን መስክ ላይ ያለውን ገደብ በተሳካ ሁኔታ ያሻሽላል. ለመሳሪያው ከፍተኛ ምላሽ ለመስጠት ምቹ ነው.