Fotodetektor kecepatan tinggi diwanohkeun ku fotodetektor InGaAs.

Fotodetektor kecepatan tinggi diwanohkeun kuFotodetektor InGaAs

Fotodetektor kecepatan tinggidina widang komunikasi optik utamina kalebet fotodetektor III-V InGaAs sareng IV Si sareng Ge/ lengkepFotodetektor Si. Anu kahiji nyaéta detektor infra red deukeut tradisional, anu parantos lami dominan, sedengkeun anu kadua ngandelkeun téknologi optik silikon pikeun janten béntang anu naék daun, sareng mangrupikeun titik panas dina widang panalungtikan optoelektronik internasional dina sababaraha taun ka pengker. Salian ti éta, detektor énggal anu dumasar kana perovskit, bahan organik sareng dua diménsi nuju mekar gancang kusabab kaunggulan pamrosésan anu gampang, kalenturan anu saé sareng sipat anu tiasa diatur. Aya béda anu signifikan antara detektor énggal ieu sareng fotodetektor anorganik tradisional dina sipat bahan sareng prosés manufaktur. Detektor perovskit gaduh karakteristik panyerepan cahaya anu saé sareng kapasitas transportasi muatan anu efisien, detektor bahan organik seueur dianggo kusabab biaya anu murah sareng éléktron anu fleksibel, sareng detektor bahan dua diménsi parantos narik seueur perhatian kusabab sipat fisik anu unik sareng mobilitas pamawa anu luhur. Nanging, dibandingkeun sareng detektor InGaAs sareng Si/Ge, detektor énggal masih kedah ditingkatkeun dina hal stabilitas jangka panjang, kematangan manufaktur sareng integrasi.

InGaAs mangrupikeun salah sahiji bahan anu idéal pikeun ngawujudkeun fotodetektor anu gancang sareng réspon anu luhur. Anu mimiti, InGaAs mangrupikeun bahan semikonduktor celah pita langsung, sareng lébar celah pita na tiasa diatur ku babandingan antara In sareng Ga pikeun ngahontal deteksi sinyal optik tina panjang gelombang anu béda. Di antarana, In0.53Ga0.47As cocog pisan sareng kisi substrat InP, sareng gaduh koéfisién panyerepan cahaya anu ageung dina pita komunikasi optik, anu paling seueur dianggo dina persiapanpotodetéktor, sareng kinerja arus poék sareng résponsifna ogé anu pangsaéna. Kadua, bahan InGaAs sareng InP duanana gaduh kecepatan hanyutan éléktron anu luhur, sareng kecepatan hanyutan éléktron jenuhna sakitar 1 × 107 cm / s. Dina waktos anu sami, bahan InGaAs sareng InP gaduh pangaruh overshoot kecepatan éléktron dina médan listrik spésifik. Kecepatan overshoot tiasa dibagi kana 4 × 107 cm / s sareng 6 × 107 cm / s, anu kondusif pikeun ngawujudkeun bandwidth waktos pamawa anu langkung ageung. Ayeuna, fotodetektor InGaAs mangrupikeun fotodetektor anu paling umum pikeun komunikasi optik, sareng metode gandeng insiden permukaan seueur dianggo di pasar, sareng produk detektor insiden permukaan 25 Gbaud / s sareng 56 Gbaud / s parantos direalisasikeun. Ukuran anu langkung alit, insiden balik sareng bandwidth ageung detektor insiden permukaan ogé parantos dikembangkeun, anu utamina cocog pikeun aplikasi kecepatan tinggi sareng saturasi tinggi. Nanging, probe insiden permukaan diwatesan ku mode gandengna sareng hésé diintegrasikeun sareng alat optoelektronik anu sanés. Ku kituna, kalayan ningkatna sarat integrasi optoelektronik, fotodetektor InGaAs gandeng pandu gelombang kalayan kinerja anu saé sareng cocog pikeun integrasi laun-laun janten fokus panalungtikan, diantarana modul fotoprobe InGaAs komérsial 70 GHz sareng 110 GHz ampir sadayana nganggo struktur gandeng pandu gelombang. Numutkeun kana bahan substrat anu béda, probe fotoelektrik InGaAs gandeng pandu gelombang tiasa dibagi kana dua kategori: InP sareng Si. Bahan epitaksial dina substrat InP gaduh kualitas anu luhur sareng langkung cocog pikeun persiapan alat kinerja tinggi. Nanging, rupa-rupa ketidakcocokan antara bahan III-V, bahan InGaAs sareng substrat Si anu dipelak atanapi dihijikeun dina substrat Si nyababkeun kualitas bahan atanapi antarmuka anu relatif goréng, sareng kinerja alat éta masih gaduh rohangan anu ageung pikeun perbaikan.