Poukisa nou oblije itilize Ge kòm yon fotodetektè

Poukisa nou oblije itilize Ge kòm yonfotodetektè
1. Pozisyonman debaz: Poukisa li nesesè pou itilize Ge kòm yon fotodetektè
Nan lyen optik Silisyòm, fotodetektè yo se "tradiktè" ki konvèti siyal optik yo tounen an siyal elektrik. Sepandan, Silisyòm li menm gen yon espas bann 1.12 eV epi li prèske transparan nan bann kominikasyon 1310/1550 nm, kidonk se sèlman jèmanyòm (Ge) ki ka entwodui.
Ge gen yon espas bann dirèk 0.8 eV, ki kouvri bann O/C kominikasyon an, men li gen yon move matche rezo 4.2% ak Silisyòm. Dansite dislokasyon pou kwasans dirèk la rive jis 4 × 10 ⁸ cm ⁻ ², epi kouran fènwa a pa disponib ditou; An menm tan, Ge gen yon espas bann endirèk, epi koyefisyan absòpsyon li natirèlman yon lòd mayitid pi ba pase InGaAs, ki se yon feblès natirèl.
2. Avansman prensipal: entegrasyon gid vag la kraze blokaj pèfòmans lan
"Chemen koleksyon longè absòpsyon = transpòtè" fotodetektè ensidans vètikal tradisyonèl yo gen yon balanse "plezans lajè repons", ak yon limit siperyè sèlman 7GHz;
Kounye a, wout aparèy prensipal yo divize an twa kategori:
Pin vètikal: Pwosesis la se pi senp lan epi prensipal la nan endistri a, li rive nan 40Gb/s @ zewo polarizasyon ak plis pase 60GHz Pleasant;
MSM Metal Semiconductor Metal: Pa gen bezwen pou dopan tanperati ki wo, ka entegre nan backend la, gen yon kouran fènwa ki wo, ak yon Pleasant plis pase 40GHz;
Varyant wo nivo:Fotodetektè vag vwayajeYo itilize fotodetektè transpòtè yon sèl liy (TWPD) ak fotodetektè UTC pou lyen foton mikwo ond, pou balanse gwo Pleasant ak fotokouran saturation ki wo.
3. Materyèl ak Atizanal: Transfòme 'Defo' an Avantaj
Pou reponn a pwoblèm enkonpatibilite rezo ak enpèfeksyon pèfòmans, endistri a devlope solisyon ki byen devlope:
Metòd epitaksi an de etap: premyèman, yo fè yon kouch tanpon ki ba tanperati 30-50nm grandi, epi answit yo ogmante tanperati a pou rive nan epesè sib la, sa ki diminye dansite dislokasyon an a ~10 ⁷ cm ⁻ ²;
Jeni souch: Diferans nan koyefisyan ekspansyon tèmik ant Ge ak Si pral lakòz yon souch biaxial tansyon 0.2% nan fim Ge a, sa ki lakòz yon rediksyon dirèk nan espas bann lan soti nan 0.8 eV a 0.77 eV ak yon ekstansyon kwen absòpsyon soti nan 1.55 μm a 1.61 μm, ki kouvri tout bann C+L la, e menm koyefisyan absòpsyon nan bann L la ka koresponn ak sa ki nan InGaAs;
Entegrasyon CMOS: Li toujou nan etap eksplorasyon an. Entegrasyon front-end (FEOL) bezwen reziste tanperati ki wo pi wo pase 750 ℃, alòske entegrasyon back-end (BEOL) respekte tanperati a men san substrat kristal, epi li poko fòme yon solisyon inifye ki gen matirite. Kounye a, endistri a jeneralman adopte yon wout melanje "90% single-chip + ekstèn".lazè".