Photodetector kelajuan tinggi diperkenalkan oleh Photodetector InGaaS

Photodetector kelajuan tinggi diperkenalkan olehPhotodetectors InGaAs

Photodetectors berkelajuan tinggiDalam bidang komunikasi optik terutamanya termasuk photodetector III-V InGaaS dan IV Full Si dan Ge/SI Photodetectors. Yang pertama adalah pengesan inframerah berhampiran tradisional, yang telah dominan untuk masa yang lama, sementara yang terakhir bergantung pada teknologi optik silikon untuk menjadi bintang yang semakin meningkat, dan merupakan tempat yang panas dalam bidang penyelidikan optoelektronik antarabangsa pada tahun -tahun kebelakangan ini. Di samping itu, pengesan baru berdasarkan perovskite, bahan organik dan dua dimensi berkembang dengan pesat disebabkan oleh kelebihan pemprosesan mudah, fleksibiliti yang baik dan sifat yang boleh disesuaikan. Terdapat perbezaan yang signifikan antara pengesan baru dan photodetector bukan organik tradisional dalam sifat bahan dan proses pembuatan. Pengesan perovskite mempunyai ciri-ciri penyerapan cahaya yang sangat baik dan kapasiti pengangkutan caj yang cekap, pengesan bahan organik digunakan secara meluas untuk kos rendah dan elektron fleksibel mereka, dan pengesan bahan dua dimensi telah menarik banyak perhatian kerana sifat fizikal mereka yang unik dan mobiliti pembawa yang tinggi. Walau bagaimanapun, berbanding dengan pengesan InGaAs dan SI/GE, pengesan baru masih perlu diperbaiki dari segi kestabilan jangka panjang, kematangan pembuatan dan integrasi.

InGaAs adalah salah satu bahan yang ideal untuk merealisasikan photodetector respons tinggi dan tinggi. Pertama sekali, InGaAs adalah bahan semikonduktor bandgap langsung, dan lebar bandgapnya dapat dikawal oleh nisbah antara IN dan GA untuk mencapai pengesanan isyarat optik panjang gelombang yang berlainan. Antaranya, IN0.53GA0.47As sempurna dipadankan dengan kekisi substrat INP, dan mempunyai pekali penyerapan cahaya yang besar dalam jalur komunikasi optik, yang paling banyak digunakan dalam penyediaan penyediaanPhotodetectors, dan prestasi semasa dan responsif gelap juga yang terbaik. Kedua, Bahan InGaAs dan INP kedua -duanya mempunyai halaju drift elektron yang tinggi, dan halaju drift elektron tepu mereka adalah kira -kira 1 × 107 cm/s. Pada masa yang sama, bahan -bahan InGaaS dan INP mempunyai kesan halaju elektron di bawah medan elektrik tertentu. Halaju overshoot boleh dibahagikan kepada 4 × 107cm/s dan 6 × 107cm/s, yang kondusif untuk merealisasikan jalur lebar yang lebih terhad. Pada masa ini, InGaAs Photodetector adalah photodetector yang paling utama untuk komunikasi optik, dan kaedah gandingan kejadian permukaan kebanyakannya digunakan di pasaran, dan produk pengesan kejadian 25 Gbaud/s dan 56 Gbaud/s telah direalisasikan. Saiz yang lebih kecil, insiden belakang dan pengesan kejadian permukaan lebar jalur yang besar juga telah dibangunkan, yang terutamanya sesuai untuk aplikasi ketepuan berkelajuan tinggi dan tinggi. Walau bagaimanapun, probe insiden permukaan adalah terhad oleh mod gandingannya dan sukar untuk diintegrasikan dengan peranti optoelektronik yang lain. Oleh itu, dengan peningkatan keperluan integrasi optoelektronik, gelombang yang digabungkan dengan Photodetector InGaAs dengan prestasi yang sangat baik dan sesuai untuk integrasi secara beransur -ansur menjadi tumpuan penyelidikan, di antaranya modul komersial 70 GHz dan 110 GHz InGoaS Fotoprobe hampir semua menggunakan struktur gabungan gelombang. Menurut bahan substrat yang berlainan, gandingan gelombang Gandingan InGaaS Photoelectric boleh dibahagikan kepada dua kategori: INP dan SI. Bahan epitaxial pada substrat INP mempunyai kualiti yang tinggi dan lebih sesuai untuk penyediaan peranti berprestasi tinggi. Walau bagaimanapun, pelbagai ketidakcocokan antara bahan III-V, bahan-bahan InGaaS dan substrat Si yang ditanam atau terikat pada substrat Si membawa kepada kualiti bahan atau antara muka yang agak miskin, dan prestasi peranti masih mempunyai ruang yang besar untuk penambahbaikan.