Напредок на истражувањето наФотодетектор InGaAs
Со експоненцијалниот раст на обемот на пренос на комуникациски податоци, оптичката технологија за меѓусебно поврзување ја замени традиционалната технологија за електрична меѓусебно поврзување и стана мејнстрим технологија за пренос на средни и долги растојанија со ниски загуби и голема брзина. Како основна компонента на оптичкиот приемен крај,фотодетекторима сè поголеми барања за своите перформанси со голема брзина. Меѓу нив, фотодетекторот поврзан со брановоди е мал по големина, со висок пропусен опсег и лесен за интеграција на чипот со други оптоелектронски уреди, што е истражувачки фокус на фотодетекција со голема брзина. И се најрепрезентативните фотодетектори во комуникацискиот опсег во близок инфрацрвен опсег.
InGaAs е еден од идеалните материјали за постигнување на голема брзина ифотодетектори со висок одзивПрво, InGaAs е полупроводнички материјал со директен енергетски јаз, а неговата ширина на енергетскиот јаз може да се регулира со односот помеѓу In и Ga, овозможувајќи детекција на оптички сигнали со различни бранови должини. Меѓу нив, In0.53Ga0.47As е совршено усогласен со решетката на подлогата InP и има многу висок коефициент на апсорпција на светлина во оптичкиот комуникациски опсег. Тој е најшироко користен во подготовката на фотодетектори, а исто така има и најизвонредни перформанси на темна струја и одзив. Второ, и InGaAs и InP материјалите имаат релативно високи брзини на електронско дрифтување, при што нивните брзини на заситено електронско дрифтување се приближно 1×107cm/s. Во меѓувреме, под специфични електрични полиња, InGaAs и InP материјалите покажуваат ефекти на пречекорување на брзината на електроните, при што нивните брзини на пречекорување достигнуваат 4×107cm/s и 6×107cm/s соодветно. Ова е погодно за постигнување на повисок пропусен опсег на вкрстување. Во моментов, InGaAs фотодетекторите се најчестите фотодетектори за оптичка комуникација. Исто така, развиени се и помали детектори за површински инциденти со повратни инциденти и детектори за површински инциденти со висок пропусен опсег, кои главно се користат во апликации како што се голема брзина и висока сатурација.
Сепак, поради ограничувањата на нивните методи на спојување, детекторите за површински инциденти тешко се интегрираат со други оптоелектронски уреди. Затоа, со зголемената побарувачка за оптоелектронска интеграција, фотодетекторите InGaAs поврзани со брановодни цевки со одлични перформанси и погодни за интеграција постепено станаа фокус на истражување. Меѓу нив, комерцијалните модули за фотодетектори InGaAs од 70 GHz и 110 GHz речиси сите користат структури за спојување на брановодни цевки. Според разликата во материјалите на подлогата, фотодетекторите InGaAs поврзани со брановодни цевки главно може да се класифицираат во два вида: базирани на INP и базирани на Si. Материјалот епитаксијален на InP подлоги има висок квалитет и е посоодветен за производство на уреди со високи перформанси. Сепак, за материјали од III-V група одгледувани или врзани на Si подлоги, поради различни несовпаѓања помеѓу InGaAs материјалите и Si подлогите, квалитетот на материјалот или интерфејсот е релативно лош и сè уште има значителен простор за подобрување на перформансите на уредите.
Уредот користи InGaAsP наместо InP како материјал за регионот на осиромашување. Иако ја намалува брзината на заситеноста на електроните до одреден степен, го подобрува спојувањето на инцидентната светлина од брановодот до регионот на апсорпција. Во исто време, контактниот слој од N-тип на InGaAsP се отстранува и се формира мала празнина од секоја страна на површината од P-тип, ефикасно зголемувајќи го ограничувањето на светлосното поле. Ова придонесува уредот да постигне поголема одзивност.
Време на објавување: 28 јули 2025 година