ТанышуInGaAs фотодетектор
InGaAs - югары җавапка ирешү өчен идеаль материалларның берсе һәмюгары тизлекле фотодетектор. Беренчедән, InGaAs - туры үткәргеч ярымүткәргеч материал, һәм аның полоса киңлеге In һәм Ga нисбәте белән көйләнә ала, төрле дулкын озынлыкларының оптик сигналларын ачыкларга мөмкинлек бирә. Алар арасында In0.53Ga0.47As InP субстрат тактасы белән бик яхшы туры килә һәм оптик элемтә полосасында бик югары яктылык үзләштерү коэффициентына ия. Бу әзерләүдә иң киң кулланылафотодетекторһәм шулай ук иң күренекле караңгы ток һәм җаваплылык күрсәткече бар. Икенчедән, InGaAs да, InP материаллары да чагыштырмача югары электрон дрифт тизлекләренә ия, аларның туенган электрон дрифт тизлеге якынча 1 × 107см / с. Шул ук вакытта, махсус электр кырлары астында, InGaAs һәм InP материаллары электрон тизлекнең чиктән тыш эффектларын күрсәтәләр, аларның артык тизлеге тиешенчә 4 × 107см / с һәм 6 × 107см / с. Higherгары кисешү киңлегенә ирешү өчен уңайлы. Хәзерге вакытта InGaAs фотодетекторлары оптик элемтә өчен иң төп фотодетектор. Базарда өстән-вакыйгаларны тоташтыру ысулы иң еш очрый. 25 Gaud / s һәм 56 Gaud / s булган өслек-вакыйга детектор продуктлары массалы җитештерелергә мөмкин. Кечкенә размерлы, арткы вакыйга, һәм югары киңлектәге өслек-вакыйга детекторлары да эшләнде, күбесенчә югары тизлек һәм югары туену кебек кушымталар өчен. Ләкин, аларның кушылу ысулларының чикләнүе аркасында, өске вакыйгалар детекторларын башка оптоэлектрон җайланмалар белән интеграцияләү кыен. Шуңа күрә, оптоэлектрон интеграциягә сорау арту белән, InGaAs фотодетекторлары кушылган һәм интеграция өчен яраклы дулкынландыргыч акрынлап тикшеренү үзәгенә әверелде. Алар арасында, 70GHz һәм 110GHz коммерция InGaAs фотодетектор модуллары барысы да диярлек дулкынландыргыч кушылу структураларын кабул итәләр. Субстрат материалларның аермасы буенча, InGaAs фотодетекторлары кушылган дулкын саклагычлары нигездә ике төргә бүленә ала: INP нигезендә һәм Si нигезендә. InP субстратларында эпитаксиаль материал югары сыйфатлы һәм югары җитештерүчән җайланмалар ясау өчен кулайрак. Ләкин, Si субстратларында үскән яки бәйләнгән III-V төркем материаллары өчен, InGaAs материаллары һәм Si субстратлары арасында төрле туры килмәү аркасында, материал яки интерфейс сыйфаты чагыштырмача начар, һәм җайланмаларның эшләвен яхшырту өчен шактый урын бар.
Төрле куллану мохитендә фотодетекторның тотрыклылыгы, аеруча экстремаль шартларда, практик кулланмаларда төп факторларның берсе булып тора. Соңгы елларда, күпчелек игътибарны җәлеп иткән перовскит, органик һәм ике үлчәмле материаллар кебек яңа детекторлар, озак вакытлы тотрыклылык ягыннан күп проблемалар белән очрашалар, чөнки материаллар экологик факторларга җиңел йогынты ясыйлар. Шул ук вакытта яңа материалларның интеграция процессы әле өлгермәгән, һәм зур күләмле җитештерү һәм җитештерү эзлеклелеге өчен алга таба эзләнүләр кирәк.
Индуктивлык кәтүген кертү хәзерге вакытта җайланмаларның киңлек киңлеген эффектив арттыра алса да, санлы оптик элемтә системаларында ул популяр түгел. Шуңа күрә, җайланманың паразитик RC параметрларын тагын да киметү өчен тискәре йогынтыдан ничек сакланырга - югары тизлекле фотодетекторның тикшеренү юнәлешләренең берсе. Икенчедән, дулкынландыргыч тоташкан фотодетекторларның киңлек киңлеге арта барган саен, киңлек киңлеге һәм җаваплылык арасындагы чикләү яңадан барлыкка килә. Ge / Si фотодетекторлары һәм InGaAs 3GB киңлеге 200 ГГцдан арткан фотодетекторлар хәбәр ителсә дә, аларның җаваплылыгы канәгатьләнерлек түгел. Яхшы җаваплылыкны саклап, киңлек киңлеген ничек арттырырга кирәк - бу мөһим тикшеренү темасы, ул яңа процесска туры килә торган материаллар (югары хәрәкәтчәнлек һәм югары үзләштерү коэффициенты) яки чишү өчен югары тизлекле җайланма структураларын кертүне таләп итә ала. Моннан тыш, җайланманың киңлек киңлеге арта барган саен, микродулкынлы фотоник сылтамалардагы детекторларның куллану сценарийлары әкренләп артачак. Кечкенә оптик энергия очракларыннан һәм оптик элемтәдә югары сизгерлекне ачыклаудан аермалы буларак, бу сценарий, югары киңлек киңлеге нигезендә, югары көчле очракларга туендыру көче зур. Ләкин, югары полоса киңлеге җайланмалары, гадәттә, кечкенә күләмле структуралар кабул итәләр, шуңа күрә югары тизлектә һәм югары туендыру көче фотодетекторларын ясау җиңел түгел, һәм җайланмаларны ташучы чыгаруда һәм җылылык таратуда алга таба яңалыклар кирәк булырга мөмкин. Ниһаять, югары тизлекле детекторларның кара токын киметү проблема булып кала. Кара ток, нигездә, кристаллның сыйфаты һәм материалның өслеге торышы белән бәйле. Шуңа күрә, югары сыйфатлы гетероепитакси яки такталарның туры килмәү системалары астында бәйләү кебек төп процесслар күбрәк тикшеренүләр һәм инвестицияләр таләп итә.
Пост вакыты: 20-2025 август