Ang mga mataas na bilis ng photodetectors ay ipinakilala ng Ingaas photodetectors

Ang mataas na bilis ng photodetectors ay ipinakilala ngIngaas Photodetectors

Mataas na bilis ng photodetectorsSa larangan ng optical na komunikasyon higit sa lahat ay kasama ang III-V Ingaas Photodetectors at IV Buong Si at Ge/SI Photodetectors. Ang dating ay isang tradisyonal na malapit sa infrared detector, na nangingibabaw sa loob ng mahabang panahon, habang ang huli ay umaasa sa teknolohiyang optical na silikon upang maging isang tumataas na bituin, at isang mainit na lugar sa larangan ng internasyonal na pananaliksik ng optoelectronics sa mga nakaraang taon. Bilang karagdagan, ang mga bagong detektor batay sa perovskite, organic at two-dimensional na mga materyales ay mabilis na umuunlad dahil sa mga pakinabang ng madaling pagproseso, mahusay na kakayahang umangkop at mga maaaring ma-tono. Mayroong mga makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga bagong detektor at tradisyonal na mga tulagay na photodetectors sa mga materyal na katangian at mga proseso ng pagmamanupaktura. Ang mga detektor ng perovskite ay may mahusay na mga katangian ng pagsipsip ng ilaw at mahusay na kapasidad ng transportasyon ng singil, ang mga organikong detektor ng materyal ay malawakang ginagamit para sa kanilang mababang gastos at nababaluktot na mga elektron, at ang mga detektor ng two-dimensional na materyales ay nakakaakit ng maraming pansin dahil sa kanilang natatanging pisikal na mga katangian at mataas na kadaliang mapakilos ng carrier. Gayunpaman, kung ihahambing sa mga detektor ng InGaaS at SI/GE, ang mga bagong detektor ay kailangan pa ring mapabuti sa mga tuntunin ng pangmatagalang katatagan, pagiging kapanahunan ng paggawa at pagsasama.

Ang Ingaas ay isa sa mga perpektong materyales para sa pagsasakatuparan ng mataas na bilis at mataas na tugon ng photodetectors. Una sa lahat, ang Ingaas ay isang direktang materyal na bandgap semiconductor, at ang lapad ng bandgap nito ay maaaring regulahin ng ratio sa pagitan ng IN at GA upang makamit ang pagtuklas ng mga optical signal ng iba't ibang mga haba ng haba. Kabilang sa mga ito, ang IN0.53GA0.47As ay perpektong naitugma sa substrate na sala -sala ng INP, at may isang malaking koepisyent ng pagsipsip ng ilaw sa optical bandang komunikasyon, na kung saan ay ang pinaka -malawak na ginagamit sa paghahanda ngPhotodetectors, at ang madilim na kasalukuyang at pagganap ng pagtugon ay din ang pinakamahusay. Pangalawa, ang mga materyales sa InaaS at INP ay parehong may mataas na bilis ng pag -drift ng elektron, at ang kanilang puspos na bilis ng pag -drift ng elektron ay halos 1 × 107 cm/s. Kasabay nito, ang mga IngaaS at mga materyales sa INP ay may epekto ng overshoot ng Electron Velocity sa ilalim ng tiyak na larangan ng kuryente. Ang overshoot na bilis ay maaaring nahahati sa 4 × 107cm/s at 6 × 107cm/s, na kung saan ay naaayon sa pagsasakatuparan ng isang mas malaking bandwidth na limitado sa oras ng carrier. Sa kasalukuyan, ang Ingaas Photodetector ay ang pinaka mainstream na photodetector para sa optical na komunikasyon, at ang pamamaraan ng pag -iipon ng pang -ibabaw ay kadalasang ginagamit sa merkado, at ang 25 GBAUD/S at 56 GBAUD/S na mga produktong insidente ng detektor ay natanto. Ang mas maliit na sukat, insidente sa likod at malaking bandwidth na mga detektor ng saklaw ng ibabaw ay binuo din, na pangunahing angkop para sa mataas na bilis at mataas na mga aplikasyon ng saturation. Gayunpaman, ang pagsisiyasat ng insidente sa ibabaw ay limitado sa pamamagitan ng mode ng pagkabit at mahirap isama sa iba pang mga aparato ng optoelectronic. Samakatuwid, sa pagpapabuti ng mga kinakailangan sa pagsasama ng optoelectronic, ang waveguide na isinama ang mga photodetectors ng Ingaas na may mahusay na pagganap at angkop para sa pagsasama ay unti -unting naging pokus ng pananaliksik, na kung saan ang komersyal na 70 GHz at 110 GHz IngaaS photoprobe module ay halos lahat gamit ang waveguide na mga istruktura ng mga istruktura. Ayon sa iba't ibang mga materyales sa substrate, ang waveguide pagkabit Ingaas photoelectric probe ay maaaring nahahati sa dalawang kategorya: INP at SI. Ang epitaxial material sa INP substrate ay may mataas na kalidad at mas angkop para sa paghahanda ng mga aparato na may mataas na pagganap. Gayunpaman, ang iba't ibang mga mismatches sa pagitan ng mga materyales sa III-V, ang mga materyales sa IGAAS at mga substrate ng SI na lumago o nakagapos sa mga substrate ng SI ay humantong sa medyo hindi magandang materyal o kalidad ng interface, at ang pagganap ng aparato ay mayroon pa ring isang malaking silid para sa pagpapabuti.