EntwoduiFotodetektè InGaAs
InGaAs se youn nan materyèl ideyal yo pou reyalize yon repons ki wo akfotodetektè gwo vitèsPremyèman, InGaAs se yon materyèl semi-kondiktè ki gen yon espas bann dirèk, epi lajè espas bann li a ka reglemante pa rapò ki genyen ant In ak Ga, sa ki pèmèt deteksyon siyal optik ki gen diferan longèdonn. Pami yo, In0.53Ga0.47As la byen matche ak rezo substrat InP a epi li gen yon koyefisyan absòpsyon limyè ki trè wo nan bann kominikasyon optik la. Li se materyèl ki pi lajman itilize nan preparasyon...fotodetektèEpi li genyen tou pèfòmans kouran nwa ak repons ki pi eksepsyonèl. Dezyèmman, tou de materyèl InGaAs ak InP yo gen vitès derive elektwon relativman wo, ak vitès derive elektwon satire yo tou de apeprè 1 × 10 7 cm/s. Pandansetan, anba chan elektrik espesifik, materyèl InGaAs ak InP yo montre efè depase vitès elektwon, ak vitès depase yo rive nan 4 × 10 7 cm/s ak 6 × 10 7 cm/s respektivman. Li fezab pou reyalize yon pi gwo Pleasant kwaze. Kounye a, fotodetektè InGaAs yo se fotodetektè ki pi komen pou kominikasyon optik. Sou mache a, metòd kouplaj ensidan sifas la se pi komen an. Pwodwi detektè ensidan sifas ak 25 Gaud/s ak 56 Gaud/s yo ka deja pwodui an mas. Detektè ensidan sifas ki pi piti, ensidan dèyè, ak Pleasant gwo yo te devlope tou, sitou pou aplikasyon tankou gwo vitès ak saturation wo. Sepandan, akòz limit metòd kouplaj yo, detektè ensidan sifas yo difisil pou entegre ak lòt aparèy optoelektwonik. Se poutèt sa, avèk demann k ap ogmante pou entegrasyon optoelektwonik, fotodetektè InGaAs ki konekte ak gid vag, ki gen pèfòmans ekselan e ki apwopriye pou entegrasyon, piti piti vin sant rechèch la. Pami yo, prèske tout modil fotodetektè InGaAs komèsyal 70GHz ak 110GHz yo adopte estrikti koneksyon gid vag. Selon diferans ki genyen nan materyèl substrats yo, fotodetektè InGaAs ki konekte ak gid vag yo ka sitou klase an de kalite: ki baze sou INP ak ki baze sou Si. Materyèl epitaksi sou substrats InP yo gen bon jan kalite epi li pi apwopriye pou fabrikasyon aparèy ki gen gwo pèfòmans. Sepandan, pou materyèl gwoup III-V ki grandi oswa ki lye sou substrats Si, akòz divès enkonpatibilite ant materyèl InGaAs ak substrats Si yo, kalite materyèl la oswa koòdone a relativman pòv, epi toujou gen anpil espas pou amelyorasyon nan pèfòmans aparèy yo.
Estabilite fotodetektè a nan divès anviwònman aplikasyon, sitou nan kondisyon ekstrèm, se youn nan faktè kle nan aplikasyon pratik yo tou. Nan dènye ane yo, nouvo kalite detektè tankou perovskit, materyèl òganik ak bidimensyonèl, ki te atire anpil atansyon, toujou fè fas ak anpil defi an tèm de estabilite alontèm akòz lefèt ke materyèl yo menm yo fasil pou afekte pa faktè anviwònman yo. Pandansetan, pwosesis entegrasyon nouvo materyèl yo poko matirite, epi plis eksplorasyon toujou nesesè pou pwodiksyon sou gwo echèl ak konsistans pèfòmans.
Malgre ke entwodiksyon enduktè yo ka efektivman ogmante Pleasant aparèy yo kounye a, li pa popilè nan sistèm kominikasyon optik dijital yo. Se poutèt sa, kijan pou evite enpak negatif pou diminye plis paramèt RC parazit aparèy la se youn nan direksyon rechèch fotodetektè gwo vitès yo. Dezyèmman, pandan Pleasant fotodetektè makonnen ak gid vag yo kontinye ogmante, kontrent ant Pleasant ak repons lan kòmanse parèt ankò. Malgre ke yo rapòte fotodetektè Ge/Si ak fotodetektè InGaAs ak yon Pleasant 3dB ki depase 200GHz, repons yo pa satisfezan. Kijan pou ogmante Pleasant pandan w ap kenbe yon bon repons se yon sijè rechèch enpòtan, ki ka mande entwodiksyon nouvo materyèl konpatib ak pwosesis (gwo mobilite ak gwo koyefisyan absòpsyon) oswa nouvo estrikti aparèy gwo vitès pou rezoud. Anplis de sa, pandan Pleasant aparèy la ap ogmante, senaryo aplikasyon detektè nan lyen fotonik mikwo ond yo pral ogmante piti piti. Kontrèman ak ti ensidans pouvwa optik ak deteksyon gwo sansiblite nan kominikasyon optik, senaryo sa a, sou baz Pleasant segondè, gen yon gwo demann pouvwa saturation pou ensidans gwo pouvwa. Sepandan, aparèy ki gen gwo Pleasant anjeneral adopte estrikti ki piti, kidonk li pa fasil pou fabrike fotodetektè ki gen gwo vitès ak gwo puisans saturation, epi plis inovasyon ka nesesè nan ekstraksyon transpòtè ak disipasyon chalè aparèy yo. Finalman, rediksyon kouran nwa detektè gwo vitès yo rete yon pwoblèm ke fotodetektè ki gen pwoblèm matche rezo bezwen rezoud. Kouran nwa a sitou gen rapò ak kalite kristal la ak eta sifas materyèl la. Se poutèt sa, pwosesis kle tankou eteroepitaksi kalite siperyè oswa lyezon anba sistèm matche rezo mande plis rechèch ak envestisman.
Dat piblikasyon: 20 Out 2025