Tadqiqot jarayoniInGaAs fotodetektori
Aloqa ma'lumotlarini uzatish hajmining eksponensial o'sishi bilan optik aloqa texnologiyasi an'anaviy elektr aloqa texnologiyasini almashtirdi va o'rta va uzoq masofalarga past yo'qotishli yuqori tezlikda uzatish uchun asosiy texnologiyaga aylandi. Optik qabul qiluvchi uchining asosiy komponenti sifatida,fotodetektoryuqori tezlikdagi ishlashi uchun tobora yuqori talablarga ega. Ular orasida to'lqin yo'riqnomasi bilan bog'langan fotodetektor kichik o'lchamli, yuqori o'tkazish qobiliyatiga ega va boshqa optoelektron qurilmalar bilan chipga osongina integratsiya qilinadi, bu esa yuqori tezlikdagi fotodetektorning tadqiqot yo'nalishi hisoblanadi va yaqin infraqizil aloqa diapazonidagi eng vakillik fotodetektorlardir.
InGaAs yuqori tezlikka erishish uchun ideal materiallardan biridir vayuqori javobli fotodetektorlarBirinchidan, InGaAs to'g'ridan-to'g'ri o'tkazuvchanlikdagi yarimo'tkazgich material bo'lib, uning o'tkazuvchanlikdagi kengligi In va Ga nisbati bilan tartibga solinishi mumkin, bu esa turli to'lqin uzunliklaridagi optik signallarni aniqlash imkonini beradi. Ular orasida In0.53Ga0.47As InP substrat panjarasi bilan mukammal mos keladi va optik aloqa diapazonida juda yuqori yorug'lik yutilish koeffitsientiga ega. U fotodetektor tayyorlashda eng keng qo'llaniladi va eng ajoyib qorong'u oqim va javob berish ko'rsatkichlariga ega. Ikkinchidan, InGaAs va InP materiallari nisbatan yuqori elektron siljish tezligiga ega, ularning to'yingan elektron siljish tezligi taxminan 1 × 107 sm/s ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, ma'lum elektr maydonlari ostida InGaAs va InP materiallari elektron tezligining oshib ketish effektlarini namoyish etadi, ularning oshib ketish tezligi mos ravishda 4 × 107 sm/s va 6 × 107 sm/s ga etadi. Bu yuqori o'tish o'tkazuvchanligiga erishishga yordam beradi. Hozirgi vaqtda InGaAs fotodetektorlari optik aloqa uchun eng keng tarqalgan fotodetektorlardir. Kichikroq o'lchamli, orqaga qaytish hodisasini aniqlovchi va yuqori o'tkazish qobiliyatiga ega sirt hodisasini aniqlovchi qurilmalar ham ishlab chiqilgan bo'lib, ular asosan yuqori tezlik va yuqori to'yinganlik kabi dasturlarda qo'llaniladi.
Biroq, ulanish usullarining cheklanganligi sababli, sirt hodisasi detektorlarini boshqa optoelektron qurilmalar bilan integratsiya qilish qiyin. Shuning uchun, optoelektron integratsiyaga bo'lgan talabning ortishi bilan, mukammal ishlashga ega va integratsiya uchun mos bo'lgan to'lqin yo'nalishi bilan bog'langan InGaAs fotodetektorlari asta-sekin tadqiqot markaziga aylandi. Ular orasida deyarli barchasi 70 gigagertsli va 110 gigagertsli tijorat InGaAs fotodetektor modullari to'lqin yo'nalishi bilan bog'langan tuzilmalarni qo'llaydi. Substrat materiallaridagi farqga ko'ra, to'lqin yo'nalishi bilan bog'langan InGaAs fotodetektorlarini asosan ikki turga bo'lish mumkin: INP asosidagi va Si asosidagi. InP substratlarida epitaksial material yuqori sifatga ega va yuqori samarali qurilmalarni ishlab chiqarish uchun ko'proq mos keladi. Biroq, Si substratlarida o'stirilgan yoki bog'langan III-V guruh materiallari uchun InGaAs materiallari va Si substratlari o'rtasidagi turli xil nomuvofiqliklar tufayli material yoki interfeys sifati nisbatan past va qurilmalarning ishlashini yaxshilash uchun hali ham katta imkoniyatlar mavjud.
Qurilma kamayish hududi materiali sifatida InP o'rniga InGaAsP dan foydalanadi. Bu elektronlarning to'yinganlik tezligini ma'lum darajada kamaytirsa-da, to'lqin yo'riqchisidan yutilish hududiga tushadigan yorug'likning ulanishini yaxshilaydi. Shu bilan birga, InGaAsP N-turdagi kontakt qatlami olib tashlanadi va P-turdagi sirtning har ikki tomonida kichik bo'shliq hosil bo'ladi, bu yorug'lik maydonidagi cheklovni samarali ravishda oshiradi. Bu qurilmaning yuqori javobgarlikka erishishiga yordam beradi.
Joylashtirilgan vaqt: 2025-yil 28-iyul