Ge ን እንደ ፎቶዲቴክተር ለምን መጠቀም አለብን?

ጌን ለምን እንደፎቶዲቴክተር
1, መሰረታዊ አቀማመጥ፡ Ge ን እንደ ፎቶዲቴክተር መጠቀም ለምን አስፈለገ
በሲሊኮን ኦፕቲካል ሊንኮች ውስጥ፣ ፎቶዲቴክተር የኦፕቲካል ምልክቶችን ወደ ኤሌክትሪክ ምልክቶች የሚቀይሩ “ተርጓሚዎች” ናቸው። ሆኖም፣ ሲሊኮን ራሱ የ1.12 eV ባንድ ክፍተት ያለው ሲሆን ለ1310/1550 nm የመገናኛ ባንዶች ግልጽነት አለው፣ ስለዚህ ጀርማኒየም (Ge) ብቻ ሊገባ ይችላል
Ge የመገናኛ O/C ባንድን የሚሸፍን ቀጥተኛ የ0.8 eV ባንድ ክፍተት አለው፣ ነገር ግን ከሲሊኮን ጋር 4.2% የላቲስ አለመጣጣም አለው። ለቀጥታ እድገት የሚፈጠረው የመፈናቀል ጥግግት እስከ 4 × 10 ⁸ ሴ.ሜ ⁻ ² ከፍ ያለ ሲሆን የጨለማ ጅረት ደግሞ ሙሉ በሙሉ አይገኝም፤ በተመሳሳይ ጊዜ፣ Ge ቀጥተኛ ያልሆነ የባንድ ክፍተት አለው፣ እና የመምጠጥ ኮፊሸንቱ በተፈጥሮው ከInGaAs አንድ የመጠን ቅደም ተከተል ያነሰ ነው፣ ይህም ተፈጥሯዊ ድክመት ነው።
2, ዋና ግኝት፡ የሞገድ መመሪያ ውህደት የአፈጻጸም ማነቆን ይሰብራል
የባህላዊ ቀጥ ያለ የክስተት ፎቶዲቴክተሮች "የመምጠጥ ርዝመት=የሸካሚ ስብስብ መንገድ" "የመመለሻ ባንድዊድዝ" ሰይፍ አለው፣ የላይኛው ገደብ 7GHz ብቻ ነው፤
በአሁኑ ጊዜ የመሳሪያዎቹ ዋና ዋና መንገዶች በሦስት ምድቦች ይከፈላሉ-
አቀባዊ ፒን፡ ሂደቱ በኢንዱስትሪው ውስጥ በጣም ቀላሉ እና ዋናው ሲሆን 40Gb/s @ ዜሮ አድልዎ እና> 60GHz ባንድዊድዝ ያስገኛል፤
የኤምኤስኤም ሜታል ሴሚኮንዳክተር ሜታል፡ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ዶፒንግ አያስፈልግም፣ በጀርባው ውስጥ ሊዋሃድ ይችላል፣ ከፍተኛ የጨለማ ፍሰት እና ከ40GHz በላይ የሆነ የመተላለፊያ ይዘት አለው፤
ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው ተለዋዋጮች:ተጓዥ የሞገድ ፎቶዲቴክተሮች(TWPD) እና ነጠላ መስመር ተሸካሚ ፎቶዲቴክተሮች (UTC) ለማይክሮዌቭ ፎቶን አገናኞች ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት እና ከፍተኛ የሙሌት ፎቶ ጅረትን ያመጣጥኑ።
3, ቁሳቁሶች እና የእጅ ጥበብ፡- 'ጉድለቶችን' ወደ ጥቅሞች መለወጥ
ለላቲስ አለመመጣጠን እና የአፈጻጸም ጉድለቶች ምላሽ ለመስጠት፣ ኢንዱስትሪው የበሰለ መፍትሄዎችን አዘጋጅቷል፡
ባለ ሁለት ደረጃ ኤፒታክሲ ዘዴ፡ በመጀመሪያ፣ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው የመጠባበቂያ ንብርብር ከ30-50 nm ያድጋል፣ ከዚያም የሙቀት መጠኑ ወደ ዒላማው ውፍረት ይደርሳል፣ ይህም የመፈናቀል ጥግግትን ወደ ~10 ⁷ ሴ.ሜ ⁻ ² ይቀንሳል፤
የውጥረት ምህንድስና፡- በGe እና Si መካከል ያለው የሙቀት ማስፋፊያ ኮፊሸንት ልዩነት በGe ፊልም ውስጥ 0.2% የቢያክሲያል ቴንሲል ውጥረትን ያስከትላል፣ ይህም ከ0.8 eV ወደ 0.77 eV ቀጥተኛ የባንድ ክፍተት እንዲቀንስ እና ከ1.55 μm እስከ 1.61 μm የመምጠጥ ጠርዝ ማራዘሚያን ያስከትላል፣ ይህም መላውን የC+L ባንድ ይሸፍናል፣ እና በL ባንድ ውስጥ ያለው የመምጠጥ ኮፊሸንት እንኳን ከInGaAs ጋር ሊዛመድ ይችላል፤
የCMOS ውህደት፡- አሁንም በፍለጋ ደረጃ ላይ ነው። የፊት ለፊት ውህደት (FEOL) ከ750 ℃ ​​በላይ ከፍተኛ የሙቀት መጠንን መቋቋም አለበት፣ የኋላ-መጨረሻ ውህደት (BEOL) ግን ለሙቀት ተስማሚ ቢሆንም ክሪስታል ንጣፎች የሉትም፣ እና እስካሁን ድረስ የተዋሃደ የበሰለ መፍትሄ አልፈጠረም። በአሁኑ ጊዜ ኢንዱስትሪው በአጠቃላይ "90% ነጠላ-ቺፕ+ውጫዊ" የተቀላቀለ መንገድን ይጠቀማል።ሌዘር".