InGaAs ஒளி உணரிகளால் அதிவேக ஒளி உணரிகள் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன.

அதிவேக ஒளி உணரிகள் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றனInGaAs ஒளி உணரிகள்

அதிவேக ஒளி உணரிகள்ஒளியியல் தகவல் தொடர்புத் துறையில் முக்கியமாக III-V InGaAs ஒளி உணர்விகள் மற்றும் IV முழுமையான Si மற்றும் Ge/Si ஒளி உணரிகள்முந்தையது நீண்ட காலமாக ஆதிக்கம் செலுத்தி வரும் ஒரு பாரம்பரிய அகச்சிவப்பு உணரியாகும், அதேசமயம் பிந்தையது சிலிக்கான் ஒளியியல் தொழில்நுட்பத்தை நம்பி ஒரு வளர்ந்து வரும் நட்சத்திரமாக உருவெடுத்துள்ளது, மேலும் இது சமீபத்திய ஆண்டுகளில் சர்வதேச ஒளியியல் மின்னணுவியல் ஆராய்ச்சித் துறையில் ஒரு முக்கிய மையமாக உள்ளது. கூடுதலாக, எளிதான செயலாக்கம், நல்ல நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் சரிசெய்யக்கூடிய பண்புகள் போன்ற நன்மைகள் காரணமாக பெரோவ்ஸ்கைட், கரிம மற்றும் இரு பரிமாணப் பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட புதிய உணரிகள் வேகமாக வளர்ந்து வருகின்றன. இந்த புதிய உணரிகளுக்கும் பாரம்பரிய கனிம ஒளி உணரிகளுக்கும் இடையே பொருள் பண்புகள் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகள் உள்ளன. பெரோவ்ஸ்கைட் உணரிகள் சிறந்த ஒளி உறிஞ்சும் பண்புகளையும் திறமையான மின்னூட்டக் கடத்தும் திறனையும் கொண்டுள்ளன, கரிமப் பொருள் உணரிகள் அவற்றின் குறைந்த விலை மற்றும் நெகிழ்வான எலக்ட்ரான்களுக்காக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் இரு பரிமாணப் பொருள் உணரிகள் அவற்றின் தனித்துவமான இயற்பியல் பண்புகள் மற்றும் அதிக மின்னூட்ட நகர்வுத்திறன் காரணமாக அதிக கவனத்தை ஈர்த்துள்ளன. இருப்பினும், InGaAs மற்றும் Si/Ge உணரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​புதிய உணரிகள் நீண்ட கால நிலைத்தன்மை, உற்பத்தி முதிர்ச்சி மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவற்றில் இன்னும் மேம்படுத்தப்பட வேண்டும்.

அதிவேக மற்றும் உயர் துலங்கல் கொண்ட ஒளி உணரிகளை உருவாக்குவதற்கு InGaAs ஒரு சிறந்த பொருளாகும். முதலாவதாக, InGaAs ஒரு நேரடிப் பட்டை இடைவெளி குறைக்கடத்திப் பொருளாகும், மேலும் வெவ்வேறு அலைநீளங்களின் ஒளி சமிக்ஞைகளைக் கண்டறிவதற்காக, In மற்றும் Ga-க்கு இடையிலான விகிதத்தைக் கொண்டு அதன் பட்டை இடைவெளி அகலத்தை ஒழுங்குபடுத்த முடியும். அவற்றுள், In0.53Ga0.47As ஆனது InP-இன் அடி மூலக்கூறு படிக அமைப்புடன் கச்சிதமாகப் பொருந்துகிறது, மேலும் ஒளியியல் தொடர்புப் பட்டையில் ஒரு பெரிய ஒளி உறிஞ்சும் குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒளி உணரிகளைத் தயாரிப்பதில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.போட்டோடெக்டர்கள்மேலும், இருள் மின்னோட்டம் மற்றும் பதிலளிப்பு செயல்திறனும் மிகச் சிறந்தவை. இரண்டாவதாக, InGaAs மற்றும் InP ஆகிய இரண்டு பொருட்களும் அதிக எலக்ட்ரான் சறுக்கு வேகத்தைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவற்றின் நிறைவுற்ற எலக்ட்ரான் சறுக்கு வேகம் சுமார் 1×10⁷ செ.மீ/வி ஆகும். அதே நேரத்தில், InGaAs மற்றும் InP பொருட்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட மின்புலத்தின் கீழ் எலக்ட்ரான் வேக மிகைமீறல் விளைவைக் கொண்டுள்ளன. இந்த மிகைமீறல் வேகத்தை 4×10⁷ செ.மீ/வி மற்றும் 6×10⁷ செ.மீ/வி எனப் பிரிக்கலாம், இது ஒரு பெரிய கேரியர் நேர-வரையறுக்கப்பட்ட அலைவரிசையை உணர்வதற்கு உகந்ததாகும். தற்போது, ​​InGaAs ஒளி உணரியானது ஒளியியல் தகவல்தொடர்புக்கான மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒளி உணரியாகும், மேலும் சந்தையில் மேற்பரப்பு படுகை இணைப்பு முறை பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் 25 Gbaud/s மற்றும் 56 Gbaud/s மேற்பரப்பு படுகை உணரி தயாரிப்புகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. சிறிய அளவு, பின் படுகை மற்றும் பெரிய அலைவரிசை கொண்ட மேற்பரப்பு படுகை உணரிகளும் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, அவை முக்கியமாக அதிவேக மற்றும் அதிக நிறைவுற்ற பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை. இருப்பினும், மேற்பரப்பு படுகை ஆய்வுக்கருவி அதன் இணைப்பு முறையால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் பிற ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களுடன் ஒருங்கிணைப்பது கடினம். எனவே, ஒளியியல்-மின்னணு ஒருங்கிணைப்புத் தேவைகளின் முன்னேற்றத்துடன், சிறந்த செயல்திறன் கொண்ட மற்றும் ஒருங்கிணைப்புக்கு ஏற்ற அலைவழி இணைக்கப்பட்ட InGaAs ஒளி உணரிகள் படிப்படியாக ஆராய்ச்சியின் மையமாக மாறியுள்ளன. அவற்றுள், வணிகரீதியான 70 GHz மற்றும் 110 GHz InGaAs ஒளி ஆய்வுக்கூறு தொகுதிகள் ஏறக்குறைய அனைத்தும் அலைவழி இணைக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகளையே பயன்படுத்துகின்றன. வெவ்வேறு அடி மூலக்கூறு பொருட்களின் அடிப்படையில், அலைவழி இணைக்கப்பட்ட InGaAs ஒளிமின்னணு ஆய்வுக்கூறுகளை InP மற்றும் Si என இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம். InP அடி மூலக்கூறின் மீதான படிகவளர்ச்சிப் பொருள் உயர் தரம் வாய்ந்தது மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட சாதனங்களைத் தயாரிப்பதற்கு மிகவும் பொருத்தமானது. இருப்பினும், III-V பொருட்கள், InGaAs பொருட்கள் மற்றும் Si அடி மூலக்கூறுகளில் வளர்க்கப்பட்ட அல்லது பிணைக்கப்பட்ட Si அடி மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான பல்வேறு பொருந்தாமைகள், ஒப்பீட்டளவில் மோசமான பொருள் அல்லது இடைமுகத் தரத்திற்கு வழிவகுக்கின்றன, மேலும் சாதனத்தின் செயல்திறனில் இன்னும் மேம்பாட்டிற்குப் பெரும் வாய்ப்பு உள்ளது.