Hoësnelheid fotodetektore word deur Ingaas -fotodetektore bekendgestel

Hoë snelheid fotodetektore word bekendgestel deurIngaas -fotodetektore

Hoë snelheid fotodetektoreOp die gebied van optiese kommunikasie sluit dit hoofsaaklik III-V INGAAS-fotodetektore en IV Full Si en GE/Si -fotodetektore. Eersgenoemde is 'n tradisionele nabye infrarooi detektor, wat al lank oorheersend is, terwyl laasgenoemde op silikonoptiese tegnologie staatmaak om 'n stygende ster te word, en die afgelope paar jaar 'n warm plek is op die gebied van internasionale opto -elektroniese navorsing. Daarbenewens ontwikkel nuwe detektors gebaseer op perovskite, organiese en tweedimensionele materiale vinnig vanweë die voordele van maklike verwerking, goeie buigsaamheid en instelbare eienskappe. Daar is beduidende verskille tussen hierdie nuwe detektore en tradisionele anorganiese fotodetektore in materiële eienskappe en vervaardigingsprosesse. Perovskite-detektore het uitstekende ligabsorpsie-eienskappe en doeltreffende ladingvervoervermoë, organiese materiale-detektors word wyd gebruik vir hul lae koste en buigsame elektrone, en tweedimensionele materiale-detektors het baie aandag getrek vanweë hul unieke fisiese eienskappe en mobiliteit met 'n hoë draer. In vergelyking met INGAAS en SI/GE-detektors, moet die nuwe detektors egter steeds verbeter word in terme van langtermynstabiliteit, vervaardigings volwassenheid en integrasie.

Ingaas is een van die ideale materiale om hoë snelheid en hoë -respons fotodetektore te verwesenlik. In die eerste plek is Ingaas 'n direkte bandgap -halfgeleiermateriaal, en die bandgapwydte kan gereguleer word deur die verhouding tussen in en GA om die opsporing van optiese seine van verskillende golflengtes te bewerkstellig. Onder hulle is In0.53GA0.47As perfek ooreenstem met die substraatrooster van INP, en het 'n groot ligabsorpsiekoëffisiënt in die optiese kommunikasieband, wat die meeste gebruik word in die voorbereiding vanfotodetektore, en die donker huidige en responsiwiteitsprestasie is ook die beste. Tweedens het IngaaS- en INP -materiale albei 'n hoë elektron -dryfsnelheid, en hul versadigde elektrondriftsnelheid is ongeveer 1 × 107 cm/s. Terselfdertyd het InGaas- en INP -materiale elektroniese snelheids -oorhooteffek onder spesifieke elektriese veld. Die snelheid van die oorskakeling kan in 4 × 107 cm/s en 6 × 107 cm/s verdeel word, wat bevorderlik is vir die besef van 'n groter bandwydte met 'n tydsbeperkte draer. Op die oomblik is INGAAS -fotodetektor die mees hoofstroom -fotodetektor vir optiese kommunikasie, en die koppelingsmetode van die oppervlakvoorkoms word meestal in die mark gebruik, en die 25 GBAUD/S- en 56 GBAUD/S -oppervlakvoorvalle -detektorprodukte is gerealiseer. Kleiner grootte, agterste voorkoms en groot bandwydte -oppervlakvoorvalle is ook ontwikkel, wat hoofsaaklik geskik is vir hoë snelheid en hoë versadigingstoepassings. Die sonde van die oppervlakvoorval word egter beperk deur die koppelingsmodus en is moeilik om met ander opto -elektroniese toestelle te integreer. Daarom, met die verbetering van opto -elektroniese integrasievereistes, het golfgeleier gekoppelde INGAAS -fotodetektore met uitstekende werkverrigting en geskik vir integrasie geleidelik die fokus van navorsing geword, waaronder die kommersiële 70 GHz en 110 GHz IngaAs -fotoprobe -modules byna almal met golfguid -gekoppelde strukture gebruik. Volgens die verskillende substraatmateriaal kan die Waveguide -koppeling InGaas -foto -elektriese sonde in twee kategorieë verdeel word: INP en SI. Die epitaksiale materiaal op INP-substraat het 'n hoë gehalte en is meer geskik vir die voorbereiding van hoëprestasie-toestelle. Verskeie wanaanpassings tussen III-V-materiale, INGAAS-materiale en SI-substraat wat op SI-substraat gekweek of gebind is, lei egter tot relatiewe swak materiaal of koppelvlakgehalte, en die werkverrigting van die toestel het steeds 'n groot ruimte vir verbetering.