Зерттеу барысыInGaAs фотодетекторы
Байланыс деректерін беру көлемінің экспоненциалды өсуімен оптикалық өзара қосылу технологиясы дәстүрлі электрлік қосылу технологиясын алмастырды және орташа және ұзақ қашықтыққа төмен жоғалту жоғары жылдамдықты берудің негізгі технологиясына айналды. Оптикалық қабылдау ұшының негізгі құрамдас бөлігі ретіндефотодетектороның жоғары жылдамдықты өнімділігіне қойылатын талаптар барған сайын жоғарылайды. Олардың ішінде толқын өткізгіштік біріктірілген фотодетектордың өлшемі шағын, өткізу қабілеттілігі жоғары және басқа оптоэлектрондық құрылғылармен чипте біріктіру оңай, бұл жоғары жылдамдықты фотодетектордың зерттеу бағыты болып табылады. және жақын инфрақызыл байланыс диапазонындағы ең өкілді фотодетекторлар болып табылады.
InGaAs - жоғары жылдамдыққа жету үшін тамаша материалдардың бірі жәнежоғары жауап беретін фотодетекторлар. Біріншіден, InGaAs тікелей жолақты жартылай өткізгіш материал болып табылады және оның жолақ ені әртүрлі толқын ұзындықтарының оптикалық сигналдарын анықтауға мүмкіндік беретін In және Ga арасындағы қатынас арқылы реттелуі мүмкін. Олардың ішінде In0.53Ga0.47As InP субстрат торымен тамаша үйлеседі және оптикалық байланыс жолағында өте жоғары жарықты сіңіру коэффициентіне ие. Бұл фотодетекторды дайындауда ең кең таралған және сонымен қатар ең керемет қараңғы ток пен жауап беру өнімділігіне ие. Екіншіден, InGaAs және InP материалдары салыстырмалы түрде жоғары электрондардың жылжу жылдамдығына ие, олардың қаныққан электрондардың жылжу жылдамдығы шамамен 1 × 107 см/с. Сонымен қатар, нақты электр өрістерінде InGaAs және InP материалдары электрон жылдамдығының асып кету әсерін көрсетеді, олардың асып кету жылдамдығы сәйкесінше 4×107см/с және 6×107см/с жетеді. Бұл қиылысу өткізу қабілетінің жоғарылауына қол жеткізуге қолайлы. Қазіргі уақытта InGaAs фотодетекторлары оптикалық байланыс үшін ең негізгі фотодетекторлар болып табылады. Кішірек өлшемді, кері инцидент және жоғары өткізу қабілеттілігі бар беттік инциденттер детекторлары да әзірленді, олар негізінен жоғары жылдамдық пен жоғары қанықтылық сияқты қолданбаларда қолданылады.
Дегенмен, олардың қосылу әдістерінің шектеулеріне байланысты, беттік оқиға детекторларын басқа оптоэлектрондық құрылғылармен біріктіру қиын. Сондықтан, оптоэлектрондық интеграцияға сұраныстың артуына байланысты тамаша өнімділігі бар және интеграцияға жарамды толқындық жолды біріктірілген InGaAs фотодетекторлары бірте-бірте зерттеулердің назарына айналды. Олардың ішінде 70 ГГц және 110 ГГц коммерциялық InGaAs фотодетектор модульдерінің барлығы дерлік толқын өткізгіш байланыс құрылымдарын қабылдайды. Субстрат материалдарының айырмашылығына сәйкес толқын өткізгіштік байланысқан InGaAs фотодетекторлары негізінен екі түрге жіктелуі мүмкін: INP негізіндегі және Si негізіндегі. InP субстраттарындағы эпитаксиалды материалдың сапасы жоғары және өнімділігі жоғары құрылғыларды жасау үшін қолайлы. Дегенмен, Si субстраттарында өсірілген немесе жабыстырылған III-V топтағы материалдар үшін InGaAs материалдары мен Si субстраттары арасындағы әртүрлі сәйкессіздіктерге байланысты материал немесе интерфейс сапасы салыстырмалы түрде нашар және құрылғылардың өнімділігін жақсарту үшін әлі де жеткілікті орын бар.
Құрылғы сарқылу аймағының материалы ретінде InP орнына InGaAsP пайдаланады. Ол электрондардың қанығу дрейф жылдамдығын белгілі бір дәрежеде төмендетсе де, толқын өткізгіштен түскен жарықтың жұтылу аймағына қосылуын жақсартады. Сонымен қатар, InGaAsP N-типті байланыс қабаты жойылады және P-түрінің бетінің әр жағында шағын саңылау пайда болады, бұл жарық өрісіндегі шектеуді тиімді күшейтеді. Бұл құрылғының жоғары жауап беру қабілетіне қол жеткізуіне қолайлы.
Хабарлама уақыты: 28 шілде 2025 ж