हाई स्पीड फोटोडिटेक्टर द्वारा पेश किए गए हैंInGaAs फोटोडिटेक्टर
हाई-स्पीड फोटोडिटेक्टरऑप्टिकल संचार के क्षेत्र में मुख्य रूप से III-V InGaAs फोटोडिटेक्टर और IV पूर्ण Si और Ge/ शामिल हैं।सी फोटोडिटेक्टर. पूर्व एक पारंपरिक निकट अवरक्त डिटेक्टर है, जो लंबे समय से प्रमुख रहा है, जबकि बाद वाला एक उभरता सितारा बनने के लिए सिलिकॉन ऑप्टिकल तकनीक पर निर्भर है, और हाल के वर्षों में अंतरराष्ट्रीय ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स अनुसंधान के क्षेत्र में एक गर्म स्थान है। इसके अलावा, आसान प्रसंस्करण, अच्छे लचीलेपन और ट्यून करने योग्य गुणों के फायदे के कारण पेरोव्स्काइट, कार्बनिक और द्वि-आयामी सामग्रियों पर आधारित नए डिटेक्टर तेजी से विकसित हो रहे हैं। इन नए डिटेक्टरों और पारंपरिक अकार्बनिक फोटोडिटेक्टरों के बीच भौतिक गुणों और विनिर्माण प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण अंतर हैं। पेरोव्स्काइट डिटेक्टरों में उत्कृष्ट प्रकाश अवशोषण विशेषताएं और कुशल चार्ज परिवहन क्षमता होती है, कार्बनिक सामग्री डिटेक्टरों का व्यापक रूप से उनकी 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 मामले में सुधार की आवश्यकता है।
InGaAs उच्च गति और उच्च प्रतिक्रिया फोटोडिटेक्टरों को साकार करने के लिए आदर्श सामग्रियों में से एक है। सबसे पहले, InGaAs एक प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक सामग्री है, और विभिन्न तरंग दैर्ध्य के ऑप्टिकल संकेतों का पता लगाने के लिए इसकी बैंडगैप चौड़ाई को In और Ga के बीच के अनुपात द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। 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 है।फोटोडिटेक्टर, और डार्क करंट और रिस्पॉन्सिबिलिटी परफॉर्मेंस भी बेहतरीन है। दूसरे, InGaAs और InP सामग्री दोनों में उच्च इलेक्ट्रॉन बहाव वेग है, और उनका संतृप्त इलेक्ट्रॉन बहाव वेग लगभग 1×107 सेमी/सेकेंड है। साथ ही, InGaAs और InP सामग्रियों 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 उपयोग ज्यादातर बाजार में किया जाता है, और 25 Gbaud/s और 56 Gbaud/s सतह घटना डिटेक्टर उत्पादों का एहसास हुआ है। छोटे आकार, पीछे की घटना और बड़े बैंडविड्थ सतह घटना डिटेक्टर भी विकसित किए गए हैं, जो मुख्य रूप से उच्च गति और उच्च संतृप्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं। हालाँकि, सतह घटना जांच इसके युग्मन मोड द्वारा सीमित है और अन्य ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ एकीकृत करना मुश्किल है। इसलिए, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक एकीकरण आवश्यकताओं में सुधार के साथ, उत्कृष्ट प्रदर्शन और एकीकरण के लिए उपयुक्त वेवगाइड युग्मित InGaAs फोटोडिटेक्टर धीरे-धीरे अनुसंधान का फोकस बन गए हैं, जिनमें से वाणिज्यिक 70 GHz और 110 GHz 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 उच्च गुणवत्ता वाली है और उच्च-प्रदर्शन वाले उपकरणों की तैयारी के लिए अधिक उपयुक्त है। हालाँकि, III-V सामग्री, InGaAs सामग्री और Si सब्सट्रेट पर उगाए गए या बंधे हुए Si सब्सट्रेट के बीच विभिन्न बेमेल सामग्री अपेक्षाकृत खराब सामग्री या इंटरफ़ेस गुणवत्ता का कारण बनती है, और डिवाइस के प्रदर्शन में अभी भी सुधार की एक बड़ी गुंजाइश है।
पोस्ट करने का समय: दिसंबर-31-2024