Fotodetektorji z visokimi hitrostmi uvajajo Ingaas fotodetektorji

Fotodetektorje visoke hitrosti uvedeIngaas fotodetektorji

Fotodetektorji visoke hitrostiNa področju optične komunikacije vključujejo predvsem fotodetektorje III-V Ingaas in IV Full SI in GE/SI fotodetektorji. Prvi je tradicionalni infrardeči detektor, ki že dolgo prevladuje, medtem ko se slednji zanaša na silicijevo optično tehnologijo, da postane vzhajajoča zvezda, in je vroča točka na področju mednarodnih raziskav optoelektronike v zadnjih letih. Poleg tega se novi detektorji, ki temeljijo na Perovskitu, organskih in dvodimenzionalnih materialih, hitro razvijajo zaradi prednosti enostavne obdelave, dobre prožnosti in prilagodljivih lastnosti. Med temi novimi detektorji in tradicionalnimi anorganskimi fotodetektorji obstajajo pomembne razlike v lastnostih materiala in proizvodnih procesih. Detektorji Perovskita imajo odlične značilnosti absorpcije svetlobe in učinkovito zmogljivost prevoza naboja, detektorji organskih materialov se pogosto uporabljajo za nizke stroške in prožne elektrone, dvodimenzionalni detektorji materialov pa so pritegnili veliko pozornosti zaradi edinstvenih fizikalnih lastnosti in visoke mobilnosti nosilca. Vendar pa je treba v primerjavi z detektorji IngaAS in SI/GE še izboljšati nove detektorje v smislu dolgoročne stabilnosti, zapadlosti in integracije.

Ingaas je eden izmed idealnih materialov za uresničevanje fotodetektorjev z veliko hitrostjo in visokim odzivom. Najprej je InGaas neposreden polprevodniški material, širino pasu pa lahko reguliramo z razmerjem med in GA, da dosežemo odkrivanje optičnih signalov različnih valovnih dolžin. Med njimi se in0.53GA0.47AS popolnoma ujema s substratno rešetko INP in ima velik koeficient absorpcije svetlobe v optičnem komunikacijskem pasu, ki se najpogosteje uporablja pri pripraviFotodetektorji, in uspešnost temnega toka in odzivnosti sta tudi najboljša. Drugič, Ingaas in INP materiali imata visoko hitrost premika elektronov, njihova nasičena hitrost premika elektronov pa je približno 1 × 107 cm/s. Hkrati imata materiali IngaAS in INP v specifičnem električnem polju prekomerni učinek elektronske hitrosti. Previdno hitrost lahko razdelimo na 4 × 107 cm/s in 6 × 107 cm/s, kar je naklonjeno uresničitvi večje pasovne širine, ki je omejena z nosilcem. Trenutno je fotodetektor InGaas najbolj glavni fotodetektor za optično komunikacijo, metoda površinske incidenčne sklopke pa se večinoma uporablja na trgu, prizoritve pa je bilo doseženih 25 GBAUD/S in 56 GBAUD/s površinsko detektorskih izdelkov. Razviti so tudi manjše velikosti, incidenca hrbta in velike pasovne širine površine, ki so primerni predvsem za uporabo z veliko hitrostjo in visoko nasičenostjo. Vendar je sonda za površinsko incident omejena z načinom sklopke in ga je težko integrirati z drugimi optoelektronskimi napravami. Zato so z izboljšanjem zahtev za optoelektronsko integracijo valovodi, povezani s fotodetektorji Ingaas z odličnimi zmogljivostmi in primernimi za integracijo, postopoma postali v središču raziskav, med katerimi so komercialni moduli fotoprobe 70 GHz in 110 GHz Ingaas skoraj vse z uporabo valovno povezanih struktur. Po različnih materialih substrata lahko fotoelektrična sonda valovoda Ingaas Ingaas razdeli na dve kategoriji: Inp in SI. Epitaksialni material na INP substratu ima visoko kakovost in je bolj primeren za pripravo visokozmogljivih naprav. Vendar pa različne neusklajenosti med materiali III-V, materiali IngaAS in SI substrati, gojenimi ali vezanimi na SI podlagah, vodijo do razmeroma slabe kakovosti materiala ali vmesnika, zmogljivost naprave pa ima še vedno velik prostor za izboljšanje.