Эмне үчүн биз Geди колдонушубуз керек?фотодетектор
1, Негизги позициялоо: Эмне үчүн Geди фотодетектор катары колдонуу керек?
Кремний оптикалык байланыштарында фотодетекторлор оптикалык сигналдарды кайра электрдик сигналдарга айландыруучу "котормочулар" болуп саналат. Бирок, кремнийдин өзүнүн өткөргүч тилкеси 1,12 эВ жана 1310/1550 нм байланыш тилкелери үчүн дээрлик тунук, ошондуктан германий (Ge) гана киргизилиши мүмкүн.
Ge түз тыюу салынган тилкеге ээ, ал байланыш O/C тилкесин жабат, бирок кремний менен торчо боюнча 4,2% дал келбейт. Түз өсүү үчүн дислокация тыгыздыгы 4 × 10 ⁸ см ⁻² чейин жетет жана караңгы ток таптакыр жок; Ошол эле учурда, Ge кыйыр тыюу салынган тилкеге ээ жана анын сиңирүү коэффициенти табигый түрдө InGaAs караганда бир эсе төмөн, бул табигый алсыздык.
2, Негизги ачылыш: толкун өткөргүчтүн интеграциясы иштөөдөгү тоскоолдуктарды жокко чыгарат
Салттуу вертикалдык түшүүчү фотодетекторлордун "жумуу узундугу = алып жүрүүчүнүн чогултуу жолу" "жоопкерчилик өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө" ээ, анын жогорку чеги болгону 7 ГГц;
Азыркы учурда, негизги түзмөктөр үч категорияга бөлүнөт:
Вертикалдык төөнөгүч: Бул процесс тармактагы эң жөнөкөй жана кеңири таралган болуп саналат, нөлдүк бир тараптуулукта 40 Гбит/с ылдамдыкка жана> 60 ГГц өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жетишет;
MSM металл жарым өткөргүч металл: жогорку температурада легирлөөнүн кажети жок, арткы бөлүгүнө интеграцияланышы мүмкүн, жогорку караңгы токко ээ жана 40 ГГцден ашык өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө ээ;
Жогорку класстагы варианттар:Кыймылдуу толкун фотодетекторлору(TWPD) жана бир линиялуу алып жүрүүчү фотодетекторлор (UTC) жогорку өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жана жогорку каныккандык фототогун тең салмактап, микротолкундуу фотон байланыштары үчүн колдонулат.
3, Материалдар жана чеберчилик: "Кемчиликтерди" артыкчылыктарга айландыруу
Торчолордун дал келбестигине жана иштөө кемчиликтерине жооп катары, тармак жетилген чечимдерди иштеп чыкты:
Эки баскычтуу эпитаксия ыкмасы: алгач 30-50 нм төмөнкү температурадагы буфердик катмар өстүрүлөт, андан кийин температура максаттуу калыңдыкка жетүү үчүн жогорулатылып, дислокациянын тыгыздыгы ~10 ⁷ см ⁻² чейин төмөндөйт;
Деформация инженериясы: Ge жана Si ортосундагы жылуулук кеңейүү коэффициенттеринин айырмасы Ge пленкасында 0,2% эки октуу созулууга алып келет, натыйжада тилке аралыгы 0,8 эВден 0,77 эВге чейин түз кыскарат жана сиңирүү чети 1,55 мкмден 1,61 мкмге чейин кеңейет, бул бүтүндөй C+L тилкесин камтыйт, ал тургай L тилкесиндеги сиңирүү коэффициенти InGaAs коэффициентине дал келиши мүмкүн;
CMOS интеграциясы: Ал дагы эле изилдөө этабында. Алдыңкы беттеги интеграция (FEOL) 750 ℃ жогору жогорку температурага туруштук бериши керек, ал эми арткы беттеги интеграция (BEOL) температурага туруктуу, бирок кристалл субстраттары жок жана бирдиктүү жетилген чечимди азырынча түзө элек. Учурда тармак жалпысынан "90% бир чиптүү + тышкы" аралаш жолун колдонот.лазер".
Жарыяланган убактысы: 2026-жылдын 23-июну