Изилдөөнүн жүрүшүInGaAs фотодетектору
Байланыш маалыматтарын берүү көлөмүнүн экспоненциалдуу өсүшү менен оптикалык байланыш технологиясы салттуу электрдик байланыш технологиясын алмаштырып, орто жана узак аралыкка аз жоготуулуу жогорку ылдамдыктагы берүү үчүн негизги технологияга айланды. Оптикалык кабыл алуучунун негизги компоненти катары,фотодетекторжогорку ылдамдыктагы иштөөсүнө карата талаптары барган сайын жогорулап баратат. Алардын арасында толкун өткөргүч менен байланышкан фотодетектордун өлчөмү кичинекей, өткөрүү жөндөмдүүлүгү жогору жана башка оптоэлектрондук түзүлүштөр менен чипке интеграциялоо оңой, бул жогорку ылдамдыктагы фотодетектордун изилдөө багыты болуп саналат жана жакынкы инфракызыл байланыш тилкесиндеги эң өкүлчүлүктүү фотодетекторлор болуп саналат.
InGaAs жогорку ылдамдыктагы жанажогорку жооптуу фотодетекторлорБиринчиден, InGaAs түз тилкелүү жарым өткөргүч материал болуп саналат жана анын тилкелүү тилкесинин туурасы In жана Ga катышы менен жөнгө салынышы мүмкүн, бул ар кандай толкун узундуктарындагы оптикалык сигналдарды аныктоого мүмкүндүк берет. Алардын ичинен In0.53Ga0.47As InP субстрат торчосу менен эң сонун дал келет жана оптикалык байланыш тилкесинде жарыкты сиңирүү коэффициенти өтө жогору. Ал фотодетекторду даярдоодо эң кеңири колдонулат жана ошондой эле эң мыкты караңгы ток жана жооп берүү көрсөткүчтөрүнө ээ. Экинчиден, InGaAs жана InP материалдарынын экөө тең салыштырмалуу жогорку электрондордун дрейф ылдамдыгына ээ, алардын каныккан электрондордун дрейф ылдамдыгы болжол менен 1 × 107 см/с түзөт. Ошол эле учурда, белгилүү бир электр талааларынын астында InGaAs жана InP материалдары электрондордун ылдамдыгынан ашып кетүү эффекттерин көрсөтөт, алардын ашып кетүү ылдамдыгы тиешелүүлүгүнө жараша 4 × 107 см/с жана 6 × 107 см/с жетет. Бул жогорку өткөөл өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жетүүгө өбөлгө түзөт. Учурда InGaAs фотодетекторлору оптикалык байланыш үчүн эң кеңири таралган фотодетекторлор болуп саналат. Кичинекей өлчөмдөгү, артка кайтуучу жана жогорку өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө ээ беттик инцидент детекторлору да иштелип чыккан, алар негизинен жогорку ылдамдыктагы жана жогорку каныккандыктагы колдонмолордо колдонулат.
Бирок, алардын байланыштыруу ыкмаларынын чектөөлөрүнөн улам, беттик инциденттик детекторлорду башка оптоэлектрондук түзүлүштөр менен интеграциялоо кыйын. Ошондуктан, оптоэлектрондук интеграцияга болгон суроо-талаптын өсүшү менен, эң сонун иштөөгө жана интеграциялоого ылайыктуу толкун өткөргүч менен байланышкан InGaAs фотодетекторлору акырындык менен изилдөөнүн борборуна айланды. Алардын арасында 70 ГГц жана 110 ГГц коммерциялык InGaAs фотодетектор модулдарынын дээрлик бардыгы толкун өткөргүч менен байланышкан түзүлүштөрдү колдонушат. Субстрат материалдарынын айырмачылыгына жараша, толкун өткөргүч менен байланышкан InGaAs фотодетекторлорун негизинен эки түргө бөлүүгө болот: INP негизиндеги жана Si негизиндеги. InP субстраттарындагы эпитаксиалдык материал жогорку сапатка ээ жана жогорку өндүрүмдүү түзүлүштөрдү жасоого көбүрөөк ылайыктуу. Бирок, Si субстраттарында өстүрүлгөн же байланышкан III-V тобундагы материалдар үчүн, InGaAs материалдары менен Si субстраттарынын ортосундагы ар кандай дал келбестиктерден улам, материалдын же интерфейстин сапаты салыштырмалуу начар жана түзмөктөрдүн иштешин жакшыртуу үчүн дагы эле олуттуу мүмкүнчүлүктөр бар.
Түзмөк азайып бараткан аймактын материалы катары InP ордуна InGaAsP колдонот. Ал электрондордун каныккандык дрейф ылдамдыгын белгилүү бир деңгээлде азайтса да, түшкөн жарыктын толкун өткөргүчтөн сиңирүү аймагына туташуусун жакшыртат. Ошол эле учурда, InGaAsP N-типтеги контакт катмары алынып салынат жана P-типтеги беттин эки тарабында кичинекей боштук пайда болот, бул жарык талаасынын чектөөсүн натыйжалуу түрдө күчөтөт. Бул түзмөктүн жогорку жоопкерчилигине жетүүгө өбөлгө түзөт.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 28-июлу