InGaAs ஒளிக்கற்றையின் ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம்

ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம்InGaAs ஒளிக்கண்டறிப்பான்

தகவல்தொடர்பு தரவு பரிமாற்ற அளவின் அதிவேக வளர்ச்சியுடன், ஆப்டிகல் இன்டர்கனெக்ஷன் தொழில்நுட்பம் பாரம்பரிய மின் இன்டர்கனெக்ஷன் தொழில்நுட்பத்தை மாற்றியமைத்து, நடுத்தர மற்றும் நீண்ட தூர குறைந்த-இழப்பு அதிவேக டிரான்ஸ்மிஷனுக்கான முக்கிய தொழில்நுட்பமாக மாறியுள்ளது. ஆப்டிகல் பெறும் முனையின் முக்கிய அங்கமாக,ஒளிக்கண்டறிப்பான்அதன் அதிவேக செயல்திறனுக்கான தேவைகள் அதிகரித்து வருகின்றன. அவற்றில், அலை வழிகாட்டி இணைந்த ஒளிக்கற்றை சிறியதாகவும், அலைவரிசை அதிகமாகவும், அதிவேக ஒளிக்கற்றை கண்டறிதலின் ஆராய்ச்சி மையமான பிற ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களுடன் சிப்பில் ஒருங்கிணைக்க எளிதானது. மேலும் அவை அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு தொடர்பு பட்டையில் மிகவும் பிரதிநிதித்துவ ஒளிக்கற்றை கண்டுபிடிப்பான்களாகும்.

InGaAs என்பது அதிவேகத்தை அடைவதற்கான சிறந்த பொருட்களில் ஒன்றாகும் மற்றும்உயர்-பதில் ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான்கள். முதலாவதாக, InGaAs என்பது ஒரு நேரடி பட்டை இடைவெளி குறைக்கடத்திப் பொருளாகும், மேலும் அதன் பட்டை இடைவெளி அகலத்தை In மற்றும் Ga இடையேயான விகிதத்தால் கட்டுப்படுத்தலாம், இது வெவ்வேறு அலைநீளங்களின் ஒளியியல் சமிக்ஞைகளைக் கண்டறிய உதவுகிறது. அவற்றில், In0.53Ga0.47As என்பது InP அடி மூலக்கூறு லேட்டிஸுடன் சரியாகப் பொருந்துகிறது மற்றும் ஒளியியல் தொடர்பு பட்டையில் மிக அதிக ஒளி உறிஞ்சுதல் குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒளிக்கற்றையைத் தயாரிப்பதில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் மிகச் சிறந்த இருண்ட மின்னோட்டம் மற்றும் மறுமொழி செயல்திறனையும் கொண்டுள்ளது. இரண்டாவதாக, InGaAs மற்றும் InP பொருட்கள் இரண்டும் ஒப்பீட்டளவில் அதிக எலக்ட்ரான் சறுக்கல் வேகங்களைக் கொண்டுள்ளன, அவற்றின் நிறைவுற்ற எலக்ட்ரான் சறுக்கல் வேகங்கள் இரண்டும் தோராயமாக 1×107cm/s ஆகும். இதற்கிடையில், குறிப்பிட்ட மின்சார புலங்களின் கீழ், InGaAs மற்றும் InP பொருட்கள் எலக்ட்ரான் வேக ஓவர்ஷூட் விளைவுகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, அவற்றின் ஓவர்ஷூட் வேகங்கள் முறையே 4×107cm/s மற்றும் 6×107cm/s ஐ அடைகின்றன. இது அதிக கடக்கும் அலைவரிசையை அடைவதற்கு உகந்தது. தற்போது, ​​InGaAs ஒளிக்கற்றைகள் ஒளியியல் தொடர்புக்கு மிகவும் முக்கிய ஒளிக்கற்றை கண்டுபிடிப்பான்கள் ஆகும். சிறிய அளவிலான, பின்-சம்பவம் மற்றும் உயர்-அகல அகல மேற்பரப்பு நிகழ்வு கண்டறிதல்களும் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, முக்கியமாக அதிவேகம் மற்றும் அதிக செறிவு போன்ற பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இருப்பினும், அவற்றின் இணைப்பு முறைகளின் வரம்புகள் காரணமாக, மேற்பரப்பு நிகழ்வு கண்டறிதல்கள் மற்ற ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களுடன் ஒருங்கிணைப்பது கடினம். எனவே, ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் ஒருங்கிணைப்புக்கான அதிகரித்து வரும் தேவையுடன், சிறந்த செயல்திறன் மற்றும் ஒருங்கிணைப்புக்கு ஏற்ற அலை வழிகாட்டி இணைந்த InGaAs ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான்கள் படிப்படியாக ஆராய்ச்சியின் மையமாக மாறிவிட்டன. அவற்றில், 70GHz மற்றும் 110GHz இன் வணிக InGaAs ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான் தொகுதிகள் கிட்டத்தட்ட அனைத்தும் அலை வழிகாட்டி இணைப்பு கட்டமைப்புகளை ஏற்றுக்கொள்கின்றன. அடி மூலக்கூறு பொருட்களில் உள்ள வேறுபாட்டின் படி, அலை வழிகாட்டி இணைந்த InGaAs ஒளிக்கதிர் கண்டுபிடிப்பான்களை முக்கியமாக இரண்டு வகைகளாக வகைப்படுத்தலாம்: INP-அடிப்படையிலான மற்றும் Si-அடிப்படையிலான. InP அடி மூலக்கூறுகளில் உள்ள பொருள் எபிடாக்சியல் உயர் தரத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் உயர் செயல்திறன் சாதனங்களை உருவாக்குவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானது. இருப்பினும், Si அடி மூலக்கூறுகளில் வளர்க்கப்பட்ட அல்லது பிணைக்கப்பட்ட III-V குழு பொருட்களுக்கு, InGaAs பொருட்கள் மற்றும் Si அடி மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான பல்வேறு பொருந்தாத தன்மைகள் காரணமாக, பொருள் அல்லது இடைமுகத் தரம் ஒப்பீட்டளவில் மோசமாக உள்ளது, மேலும் சாதனங்களின் செயல்திறனில் முன்னேற்றத்திற்கு இன்னும் கணிசமான இடம் உள்ளது.

இந்த சாதனம் குறைப்புப் பகுதிப் பொருளாக InP க்குப் பதிலாக InGaAsP ஐப் பயன்படுத்துகிறது. இது எலக்ட்ரான்களின் செறிவூட்டல் சறுக்கல் வேகத்தை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்குக் குறைத்தாலும், அலை வழிகாட்டியிலிருந்து உறிஞ்சுதல் பகுதிக்கு ஒளியின் இணைவை மேம்படுத்துகிறது. அதே நேரத்தில், InGaAsP N-வகை தொடர்பு அடுக்கு அகற்றப்பட்டு, P-வகை மேற்பரப்பின் ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் ஒரு சிறிய இடைவெளி உருவாகிறது, இது ஒளி புலத்தில் உள்ள கட்டுப்பாட்டை திறம்பட அதிகரிக்கிறது. இது சாதனம் அதிக வினைத்திறனை அடைவதற்கு உகந்ததாகும்.