அதிவேக ஃபோட்டோடெக்டர்கள் InGaAs ஃபோட்டோடெக்டர்களால் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன

அதிவேக ஃபோட்டோடெக்டர்கள் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றனInGaAs photodetectors

அதிவேக ஃபோட்டோடெக்டர்கள்ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் துறையில் முக்கியமாக III-V InGaAs photodetectors மற்றும் IV முழு Si மற்றும் Ge/ ஆகியவை அடங்கும்.Si photodetectors. முந்தையது ஒரு பாரம்பரிய அருகாமை அகச்சிவப்பு கண்டறிதல் ஆகும், இது நீண்ட காலமாக ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது, பிந்தையது சிலிக்கான் ஆப்டிகல் தொழில்நுட்பத்தை நம்பி வளர்ந்து வரும் நட்சத்திரமாக மாறியுள்ளது, மேலும் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் சர்வதேச ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஆராய்ச்சி துறையில் இது ஒரு ஹாட் ஸ்பாட் ஆகும். கூடுதலாக, பெரோவ்ஸ்கைட், ஆர்கானிக் மற்றும் இரு பரிமாண பொருட்கள் அடிப்படையிலான புதிய கண்டுபிடிப்பாளர்கள் எளிதான செயலாக்கம், நல்ல நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் சரிசெய்யக்கூடிய பண்புகளின் நன்மைகள் காரணமாக வேகமாக வளர்ந்து வருகின்றன. பொருள் பண்புகள் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளில் இந்த புதிய கண்டுபிடிப்பாளர்களுக்கும் பாரம்பரிய கனிம ஒளிக் கண்டுபிடிப்பாளர்களுக்கும் இடையே குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகள் உள்ளன. பெரோவ்ஸ்கைட் டிடெக்டர்கள் சிறந்த ஒளி உறிஞ்சுதல் பண்புகள் மற்றும் திறமையான சார்ஜ் போக்குவரத்து திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன, கரிமப் பொருட்கள் கண்டறிதல்கள் அவற்றின் குறைந்த விலை மற்றும் நெகிழ்வான எலக்ட்ரான்களுக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் இரு பரிமாண பொருட்கள் கண்டுபிடிப்பாளர்கள் அவற்றின் தனித்துவமான இயற்பியல் பண்புகள் மற்றும் அதிக கேரியர் இயக்கம் காரணமாக அதிக கவனத்தை ஈர்த்துள்ளனர். இருப்பினும், InGaAs மற்றும் Si/Ge டிடெக்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​புதிய கண்டுபிடிப்பாளர்கள் நீண்ட கால நிலைத்தன்மை, உற்பத்தி முதிர்வு மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் இன்னும் மேம்படுத்தப்பட வேண்டும்.

InGaAs என்பது அதிவேக மற்றும் உயர் பதிலளிப்பு ஃபோட்டோடெக்டர்களை உருவாக்குவதற்கான சிறந்த பொருட்களில் ஒன்றாகும். முதலாவதாக, InGaAs என்பது ஒரு நேரடி பேண்ட்கேப் குறைக்கடத்தி பொருளாகும், மேலும் அதன் பேண்ட்கேப் அகலத்தை In மற்றும் Ga இடையே உள்ள விகிதத்தால் கட்டுப்படுத்தலாம், வெவ்வேறு அலைநீளங்களின் ஆப்டிகல் சிக்னல்களைக் கண்டறிய முடியும். அவற்றில், In0.53Ga0.47As InP இன் அடி மூலக்கூறு லேட்டிஸுடன் சரியாகப் பொருந்துகிறது, மேலும் ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் பேண்டில் ஒரு பெரிய ஒளி உறிஞ்சுதல் குணகம் உள்ளது, இது தயாரிப்பில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.போட்டோடெக்டர்கள், மற்றும் டார்க் கரண்ட் மற்றும் ரெஸ்பான்சிவ்னஸ் செயல்திறன் ஆகியவையும் சிறந்தவை. இரண்டாவதாக, InGaAs மற்றும் InP பொருட்கள் இரண்டும் அதிக எலக்ட்ரான் சறுக்கல் வேகத்தைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவற்றின் நிறைவுற்ற எலக்ட்ரான் சறுக்கல் வேகம் சுமார் 1×107 செமீ/வி ஆகும். அதே நேரத்தில், InGaAs மற்றும் InP பொருட்கள் குறிப்பிட்ட மின்சார புலத்தின் கீழ் எலக்ட்ரான் வேகம் மிகைப்படுத்தப்பட்ட விளைவைக் கொண்டுள்ளன. ஓவர்ஷூட் வேகத்தை 4× 107cm/s மற்றும் 6×107cm/s எனப் பிரிக்கலாம், இது ஒரு பெரிய கேரியர் நேர-வரையறுக்கப்பட்ட அலைவரிசையை உணர உதவுகிறது. தற்போது, ​​InGaAs ஃபோட்டோடெக்டர் ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புக்கான மிக முக்கிய ஒளிக்கதிர் ஆகும், மேலும் மேற்பரப்பு நிகழ்வு இணைப்பு முறை பெரும்பாலும் சந்தையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் 25 Gbaud/s மற்றும் 56 Gbaud/s மேற்பரப்பு நிகழ்வு கண்டறிதல் தயாரிப்புகள் உணரப்பட்டுள்ளன. சிறிய அளவு, பின் நிகழ்வுகள் மற்றும் பெரிய அலைவரிசை மேற்பரப்பு நிகழ்வுகள் கண்டறியும் கருவிகளும் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, இவை முக்கியமாக அதிக வேகம் மற்றும் அதிக செறிவூட்டல் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை. இருப்பினும், மேற்பரப்பு சம்பவ ஆய்வு அதன் இணைப்பு பயன்முறையால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் பிற ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களுடன் ஒருங்கிணைப்பது கடினம். எனவே, ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் ஒருங்கிணைப்புத் தேவைகளின் மேம்பாட்டுடன், அலை வழிகாட்டி இணைந்த InGaAs ஃபோட்டோடெக்டர்கள் சிறந்த செயல்திறன் மற்றும் ஒருங்கிணைப்புக்கு ஏற்றவை படிப்படியாக ஆராய்ச்சியின் மையமாக மாறிவிட்டன, இவற்றில் வணிக 70 GHz மற்றும் 110 GHz InGaAs ஃபோட்டோபிரோப் தொகுதிகள் அனைத்தும் அலை வழிகாட்டி இணைந்த கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. வெவ்வேறு அடி மூலக்கூறு பொருட்களின் படி, அலை வழிகாட்டி இணைக்கும் InGaAs ஒளிமின்னழுத்த ஆய்வை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: InP மற்றும் Si. இன்பி அடி மூலக்கூறில் உள்ள எபிடாக்சியல் பொருள் உயர் தரத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட சாதனங்களைத் தயாரிப்பதற்கு மிகவும் பொருத்தமானது. இருப்பினும், III-V பொருட்கள், InGaAs பொருட்கள் மற்றும் Si அடி மூலக்கூறுகளில் வளர்ந்த அல்லது பிணைக்கப்பட்ட Si அடி மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான பல்வேறு பொருந்தாத தன்மைகள் ஒப்பீட்டளவில் மோசமான பொருள் அல்லது இடைமுகத் தரத்திற்கு வழிவகுக்கும், மேலும் சாதனத்தின் செயல்திறன் இன்னும் மேம்பாட்டிற்கு ஒரு பெரிய அறையைக் கொண்டுள்ளது.