Photodetectors speed tinggi diwanohkeun ku photodetectors InGaAs

photodetectors speed tinggi diwanohkeun kuInGaAs photodetectors

Photodetectors-speed tinggidina widang komunikasi optik utamana ngawengku III-V InGaAs photodetectors sarta IV pinuh Si jeung Ge /Ieu photodetectors. Anu kahiji nyaéta detektor infra beureum caket tradisional, anu parantos lami didominasi, sedengkeun anu terakhir ngandelkeun téknologi optik silikon pikeun janten béntang anu naék, sareng mangrupikeun titik panas dina panalungtikan optoeléktronik internasional dina taun-taun ayeuna. Sajaba ti éta, detéktor anyar dumasar kana perovskite, bahan organik jeung dua diménsi ngembang pesat alatan kaunggulan processing gampang, kalenturan alus sarta sipat tunable. Aya béda anu signifikan antara detéktor anyar ieu sareng photodetector anorganik tradisional dina sipat bahan sareng prosés manufaktur. Detéktor perovskite gaduh ciri nyerep cahaya anu saé sareng kapasitas angkutan muatan anu efisien, detéktor bahan organik seueur dianggo pikeun béaya rendah sareng éléktron fléksibel, sareng detéktor bahan dua diménsi parantos narik perhatian kusabab sipat fisik anu unik sareng mobilitas pamawa anu luhur. Nanging, dibandingkeun sareng detéktor InGaAs sareng Si/Ge, detéktor énggal masih kedah ningkat dina hal stabilitas jangka panjang, kematangan manufaktur sareng integrasi.

InGaAs mangrupakeun salah sahiji bahan idéal pikeun ngawujudkeun speed tinggi na photodetectors respon tinggi. Anu mimiti, InGaAs mangrupikeun bahan semikonduktor bandgap langsung, sareng lebar bandgapna tiasa diatur ku rasio antara In sareng Ga pikeun ngahontal deteksi sinyal optik tina panjang gelombang anu béda. Di antarana, In0.53Ga0.47As sampurna cocog sareng kisi substrat InP, sareng gaduh koefisien nyerep cahaya anu ageung dina pita komunikasi optik, anu paling seueur dianggo dina persiapanpotodetéktor, sareng kinerja arus sareng responsif anu poék ogé anu pangsaéna. Bréh, InGaAs jeung bahan InP duanana mibanda laju drift éléktron tinggi, sarta laju drift éléktron jenuh maranéhanana nyaéta ngeunaan 1 × 107 cm / s. Dina waktos anu sami, bahan InGaA sareng InP gaduh pangaruh overshoot laju éléktron dina médan listrik khusus. Laju overshoot tiasa dibagi kana 4 × 107cm / s sareng 6 × 107cm / s, anu kondusif pikeun ngawujudkeun bandwidth terbatas waktos pamawa anu langkung ageung. Ayeuna, InGaAs photodetector teh photodetector paling mainstream pikeun komunikasi optik, sarta metoda gandeng incidence permukaan ieu lolobana dipaké di pasar, sarta produk detektor incidence permukaan 25 Gbaud / s jeung 56 Gbaud / s geus direalisasikeun. Ukuran nu leuwih leutik, incidence balik sarta detéktor incidence permukaan rubakpita badag ogé geus dimekarkeun, nu utamana cocog pikeun speed tinggi na aplikasi jenuh tinggi. Nanging, usik kajadian permukaan diwatesan ku mode gandengna sareng hese ngahijikeun sareng alat optoeléktronik anu sanés. Ku alatan éta, ku perbaikan syarat integrasi optoeléktronik, waveguide gandeng InGaAs photodetectors kalawan kinerja alus teuing jeung cocog pikeun integrasi geus laun jadi fokus panalungtikan, diantara nu komérsial 70 GHz sarta 110 GHz InGaAs photoprobe modul ampir kabéh ngagunakeun struktur gandeng waveguide. Numutkeun kana bahan substrat anu béda, panyilidikan pandu gelombang InGaAs photoelectric tiasa dibagi kana dua kategori: InP sareng Si. Bahan epitaxial dina substrat InP ngagaduhan kualitas anu luhur sareng langkung cocog pikeun persiapan alat-alat kinerja tinggi. Sanajan kitu, rupa-rupa mismatches antara bahan III-V, bahan InGaAs jeung substrat Si tumuwuh atawa kabeungkeut dina substrat Si ngakibatkeun bahan rélatif goréng atawa kualitas panganteur, sarta kinerja alat masih boga kamar badag pikeun perbaikan.