A nagysebességű fotodetektorokat az Ingaas fotodetektorok vezetik be

A nagy sebességű fotodetektorokat aIngeas fotodetektorok

Nagysebességű fotodetektorokAz optikai kommunikáció területén főleg a III-V Ingaas fotodetektorok és az IV teljes Si és GE/SI fotodetektorok- Az előbbi egy hagyományos, közeli infravörös detektor, amely már régóta domináns, míg az utóbbi a szilícium optikai technológiára támaszkodik, hogy növekvő csillag legyen, és forró pontja az utóbbi években a nemzetközi optoelektronikai kutatás területén. Ezenkívül a perovskit, organikus és kétdimenziós anyagokon alapuló új detektorok gyorsan fejlődnek az egyszerű feldolgozás, a jó rugalmasság és a hangolható tulajdonságok előnyei miatt. Jelentős különbségek vannak az új detektorok és a hagyományos szervetlen fotodetektorok között az anyagtulajdonságokban és a gyártási folyamatokban. A perovskite detektorok kiváló fényelnyelési jellemzőkkel és hatékony töltési kapacitással rendelkeznek, a szerves anyagok detektorokat széles körben használják olcsó és rugalmas elektronokhoz, és a kétdimenziós anyagok detektorai egyedi fizikai tulajdonságaik és nagy hordozó mobilitásuk miatt nagy figyelmet keltettek. Az Ingaas és Si/GE detektorokhoz képest azonban az új detektorokat továbbra is javítani kell a hosszú távú stabilitás, a gyártás érettsége és az integráció szempontjából.

Az Ingaas az egyik ideális anyag a nagy sebességű és nagy válasz fotodetektorok megvalósításához. Mindenekelőtt az Ingaas egy közvetlen sávos félvezető anyag, és a sávszélesség szélességét az IN és a GA közötti arány szabályozhatja a különböző hullámhosszúságú optikai jelek kimutatása érdekében. Közülük az IN0.53GA0.47AS tökéletesen illeszkedik az INP szubsztrátrácsával, és az optikai kommunikációs sávban nagy fényelnyelés -együtthatóval rendelkezikfotodetektorok, és a sötét jelenlegi és reagálási teljesítmény szintén a legjobb. Másodszor, az InGAAS és az INP anyagok egyaránt nagy elektron sodródási sebességgel rendelkeznek, és telített elektron sodródási sebességük körülbelül 1 × 107 cm/s. Ugyanakkor az InGAAS és az INP anyagok elektronsebesség -hatást gyakorolnak meghatározott elektromos mezőben. A túllépési sebességet fel lehet osztani 4 × 107 cm/s-re és 6 × 107 cm/s-ra, ami elősegíti a nagyobb hordozó idő korlátozott sávszélességének megvalósítását. Jelenleg az InGAAS fotodetektor a legszélesebb körű fotodetektor az optikai kommunikációhoz, és a felületi incidencia -kapcsolási módszert leginkább a piacon használják, és a 25 GBAUD/S és 56 GBAUD/S felületi incidencia -detektor termékeket megvalósították. Kevesebb méretű, hátulsó előfordulási gyakoriságot és nagy sávszélesség -felületi incidencia -érzékelőket is fejlesztettek ki, amelyek elsősorban nagy sebességű és nagy telítettséghez alkalmasak. A felszíni beeső szondát azonban a kapcsolási mód korlátozza, és nehéz integrálni más optoelektronikus eszközökkel. Ezért az optoelektronikus integrációs követelmények javításával a kiváló teljesítményű és az integrációra alkalmas hullámvezetővel kapcsolt InGAAS fotodetektorok fokozatosan a kutatás fókuszává válnak, amelyek közül a kereskedelmi 70 GHz és a 110 GHz -es Ingasas fotoprobe modulok szinte mindegyikük hullámvezérelt szerkezeteket használ. A különféle szubsztrát anyagok szerint a hullámvezetői kapcsoló Ingaas fotoelektromos szonda két kategóriába sorolható: INP és SI. Az INP szubsztrát epitaxiális anyagának kiváló minőségű és jobban alkalmas a nagy teljesítményű eszközök előkészítésére. A III-V anyagok, az InGAAS anyagok és az SI szubsztrátokon termesztett vagy kötött SI-szubsztrátok közötti különféle eltérések azonban viszonylag rossz anyag- vagy interfészminőséghez vezetnek, és a készülék teljesítményének még mindig van egy fejlesztési lehetősége.