उच्च गति फोटो डिटेक्टरों की शुरुआत की गई हैInGaAs फोटोडिटेक्टर
उच्च गति फोटो डिटेक्टरऑप्टिकल संचार के क्षेत्र में मुख्य रूप से III-V InGaAs फोटो डिटेक्टर और IV पूर्ण Si और Ge/ शामिल हैंSi फोटोडिटेक्टर. पहला एक पारंपरिक निकट अवरक्त डिटेक्टर है, जो लंबे समय से प्रमुख रहा है, जबकि दूसरा सिलिकॉन ऑप्टिकल तकनीक पर निर्भर करता है ताकि एक उभरता सितारा बन सके, और हाल के वर्षों में अंतर्राष्ट्रीय ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स अनुसंधान के क्षेत्र में एक हॉट स्पॉट है। इसके अलावा, पेरोव्स्काइट, कार्बनिक और दो-आयामी सामग्रियों पर आधारित नए डिटेक्टर आसान प्रसंस्करण, अच्छे लचीलेपन और ट्यूनेबल गुणों के लाभों के कारण तेजी से विकसित हो रहे हैं। सामग्री गुणों और विनिर्माण प्रक्रियाओं में इन नए डिटेक्टरों और पारंपरिक अकार्बनिक फोटोडिटेक्टरों के बीच महत्वपूर्ण अंतर हैं। पेरोव्स्काइट डिटेक्टरों में उत्कृष्ट प्रकाश अवशोषण विशेषताएँ और कुशल चार्ज परिवहन क्षमता होती है, कार्बनिक पदार्थ डिटेक्टरों का व्यापक रूप से उनके कम लागत और लचीले इलेक्ट्रॉनों के लिए उपयोग किया जाता है, और दो-आयामी सामग्री डिटेक्टरों ने अपने अद्वितीय भौतिक गुणों और उच्च वाहक गतिशीलता के कारण बहुत ध्यान आकर्षित किया है। हालाँकि, InGaAs और Si/Ge डिटेक्टरों की तुलना में, नए डिटेक्टरों को अभी भी दीर्घकालिक स्थिरता, विनिर्माण परिपक्वता और एकीकरण के संदर्भ में सुधार करने की आवश्यकता है।
InGaAs उच्च गति और उच्च प्रतिक्रिया फोटोडिटेक्टर को साकार करने के लिए आदर्श सामग्रियों में से एक है। सबसे पहले, InGaAs एक प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक सामग्री है, और इसकी बैंडगैप चौड़ाई को In और Ga के बीच के अनुपात द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है ताकि विभिन्न तरंग दैर्ध्य के ऑप्टिकल संकेतों का पता लगाया जा सके। उनमें से, In0.53Ga0.47As पूरी तरह से InP के सब्सट्रेट जाली से मेल खाता है, और ऑप्टिकल संचार बैंड में एक बड़ा प्रकाश अवशोषण गुणांक है, जो कि तैयारी में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता हैफोटोडिटेक्टर, और डार्क करंट और रिस्पॉन्सिवनेस परफॉर्मेंस भी सबसे अच्छा है। दूसरे, InGaAs और InP सामग्री दोनों में उच्च इलेक्ट्रॉन बहाव वेग होता है, और उनका संतृप्त इलेक्ट्रॉन बहाव वेग लगभग 1×107 सेमी/सेकेंड होता है। वहीं, InGaAs और InP सामग्री में विशिष्ट विद्युत क्षेत्र के तहत इलेक्ट्रॉन वेग ओवरशूट प्रभाव होता है। ओवरशूट वेग को 4×107cm/s और 6×107cm/s में विभाजित किया जा सकता है, जो एक बड़े वाहक समय-सीमित बैंडविड्थ को साकार करने के लिए अनुकूल है। वर्तमान में, InGaAs फोटोडिटेक्टर ऑप्टिकल संचार के लिए सबसे मुख्यधारा फोटोडिटेक्टर है, और सतह घटना युग्मन विधि का ज्यादातर बाजार में उपयोग किया जाता है, और 25 Gbaud/s और 56 Gbaud/s सतह घटना डिटेक्टर उत्पादों को साकार किया गया है। हालांकि, सतह घटना जांच अपने युग्मन मोड द्वारा सीमित है और अन्य ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ एकीकृत करना मुश्किल है। इसलिए, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक एकीकरण आवश्यकताओं के सुधार के साथ, उत्कृष्ट प्रदर्शन और एकीकरण के लिए उपयुक्त वेवगाइड युग्मित InGaAs फोटोडिटेक्टर धीरे-धीरे अनुसंधान का केंद्र बन गए हैं, जिनमें से वाणिज्यिक 70 गीगाहर्ट्ज और 110 गीगाहर्ट्ज InGaAs फोटोप्रोब मॉड्यूल लगभग सभी वेवगाइड युग्मित संरचनाओं का उपयोग कर रहे हैं। विभिन्न सब्सट्रेट सामग्रियों के अनुसार, वेवगाइड युग्मन InGaAs फोटोइलेक्ट्रिक जांच को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: InP और Si। InP सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियल सामग्री की गुणवत्ता उच्च है और यह उच्च प्रदर्शन वाले उपकरणों की तैयारी के लिए अधिक उपयुक्त है।
पोस्ट करने का समय: दिसम्बर-31-2024