Kemajuan Penyelidikan bagiPengesan foto InGaAs
Dengan pertumbuhan eksponen volum penghantaran data komunikasi, teknologi sambungan optik telah menggantikan teknologi sambungan elektrik tradisional dan telah menjadi teknologi arus perdana untuk penghantaran berkelajuan tinggi kehilangan rendah jarak sederhana dan jauh. Sebagai komponen teras hujung penerima optik,pengesan fotomempunyai keperluan yang semakin tinggi untuk prestasi berkelajuan tingginya. Antaranya, pengesan foto berganding pandu gelombang bersaiz kecil, lebar jalur yang tinggi, dan mudah disepadukan pada cip dengan peranti optoelektronik lain, yang merupakan fokus penyelidikan pengesanan foto berkelajuan tinggi. dan merupakan pengesan foto yang paling mewakili dalam jalur komunikasi inframerah dekat.
InGaAs ialah salah satu bahan yang ideal untuk mencapai kelajuan tinggi danpengesan foto tindak balas tinggi. Pertama, InGaAs ialah bahan semikonduktor celah jalur langsung, dan lebar celah jalurnya boleh dikawal oleh nisbah antara In dan Ga, membolehkan pengesanan isyarat optik dengan panjang gelombang yang berbeza. Antaranya, In0.53Ga0.47As dipadankan dengan sempurna dengan kekisi substrat InP dan mempunyai pekali penyerapan cahaya yang sangat tinggi dalam jalur komunikasi optik. Ia adalah yang paling banyak digunakan dalam penyediaan photodetector dan juga mempunyai prestasi arus gelap dan responsif yang paling cemerlang. Kedua, kedua-dua bahan InGaAs dan InP mempunyai halaju hanyutan elektron yang agak tinggi, dengan halaju hanyutan elektron tepu kedua-duanya lebih kurang 1×107cm/s. Sementara itu, di bawah medan elektrik tertentu, bahan InGaAs dan InP mempamerkan kesan overshoot halaju elektron, dengan halaju overshoot mereka masing-masing mencapai 4×107cm/s dan 6×107cm/s. Ia adalah kondusif untuk mencapai lebar jalur lintasan yang lebih tinggi. Pada masa ini, pengesan foto InGaAs ialah pengesan foto paling utama untuk komunikasi optik. Pengesan insiden permukaan bersaiz lebih kecil, kejadian belakang dan lebar jalur tinggi juga telah dibangunkan, terutamanya digunakan dalam aplikasi seperti kelajuan tinggi dan ketepuan tinggi.
Walau bagaimanapun, disebabkan oleh batasan kaedah gandingan mereka, pengesan insiden permukaan sukar untuk disepadukan dengan peranti optoelektronik lain. Oleh itu, dengan peningkatan permintaan untuk penyepaduan optoelektronik, pandu gelombang digabungkan dengan pengesan foto InGaAs dengan prestasi cemerlang dan sesuai untuk penyepaduan telah beransur-ansur menjadi tumpuan penyelidikan. Antaranya, modul pengesan foto InGaAs komersial 70GHz dan 110GHz hampir kesemuanya menggunakan struktur gandingan pandu gelombang. Mengikut perbezaan dalam bahan substrat, pandu gelombang digabungkan dengan pengesan foto InGaAs terutamanya boleh dikelaskan kepada dua jenis: berasaskan INP dan berasaskan Si. Bahan epitaxial pada substrat InP mempunyai kualiti yang tinggi dan lebih sesuai untuk fabrikasi peranti berprestasi tinggi. Walau bagaimanapun, untuk bahan kumpulan III-V yang ditanam atau diikat pada substrat Si, disebabkan oleh pelbagai ketidakpadanan antara bahan InGaAs dan substrat Si, kualiti bahan atau antara muka agak lemah, dan masih terdapat ruang yang besar untuk penambahbaikan dalam prestasi peranti.
Peranti menggunakan InGaAsP dan bukannya InP sebagai bahan kawasan penyusutan. Walaupun ia mengurangkan halaju hanyutan tepu elektron pada tahap tertentu, ia menambah baik gandingan cahaya kejadian dari pandu gelombang ke kawasan penyerapan. Pada masa yang sama, lapisan hubungan jenis InGaAsP N dialih keluar, dan jurang kecil terbentuk pada setiap sisi permukaan jenis P, dengan berkesan meningkatkan kekangan pada medan cahaya. Ia adalah kondusif untuk peranti mencapai tanggungjawab yang lebih tinggi.
Masa siaran: Jul-28-2025