DerbaskirinFotodetektora InGaAs
InGaAs yek ji materyalên îdeal e ji bo bidestxistina bersiveke bilind ûfotodetektora bilezPêşî, InGaAs materyalek nîvconductor a rasterast a valahiya bendê ye, û firehiya valahiya bendê ya wê dikare bi rêjeya di navbera In û Ga de were rêkxistin, ku tespîtkirina sînyalên optîkî yên dirêjahiya pêlên cûda gengaz dike. Di nav wan de, In0.53Ga0.47As bi tevahî bi tora substratê InP re li hev tê û xwedan katsayiyek vegirtina ronahiyê ya pir bilind di benda ragihandina optîkî de ye. Ew herî zêde di amadekirina...fotodetektorû her weha performansa herî berbiçav a herikîna tarî û bersivdayînê heye. Ya duyemîn, hem materyalên InGaAs û hem jî InP xwedî leza drifta elektronan a nisbeten bilind in, bi leza drifta elektronan a têrbûyî ya wan her du jî bi qasî 1 × 107 cm/s ne. Di heman demê de, di bin zeviyên elektrîkê yên taybetî de, materyalên InGaAs û InP bandorên zêdebûna leza elektronan nîşan didin, bi leza zêdebûna wan digihîje 4 × 107 cm/s û 6 × 107 cm/s. Ev ji bo bidestxistina bandfirehiya derbasbûnê ya bilindtir guncan e. Niha, fotodetektorên InGaAs fotodetektorên herî sereke ne ji bo ragihandina optîkî. Di sûkê de, rêbaza girêdana rû-bûyerê ya herî gelemperî ye. Berhemên detektorên rû-bûyerê yên bi 25 Gaud/s û 56 Gaud/s dikarin jixwe bi girseyî werin hilberandin. Detektorên bûyera rû-bûyerê yên piçûktir, bûyera paşîn, û bandfirehiya bilind jî hatine pêşve xistin, bi piranî ji bo serîlêdanên wekî leza bilind û têrbûna bilind. Lêbelê, ji ber sînorkirinên rêbazên girêdana wan, detektorên bûyera rû-bûyerê bi cîhazên din ên optoelektronîkî re entegre dibin. Ji ber vê yekê, bi zêdebûna daxwaza entegrasyona optoelektronîkî re, fotodetektorên InGaAs ên bi rêberên pêlan ve girêdayî yên ku xwedî performansa hêja ne û ji bo entegrasyonê guncan in, hêdî hêdî bûne navenda lêkolînê. Di nav wan de, modulên fotodetektorên InGaAs ên bazirganî yên 70GHz û 110GHz hema hema hemî avahiyên girêdana rêberên pêlan bikar tînin. Li gorî cûdahiya di materyalên substratê de, fotodetektorên InGaAs ên bi rêberên pêlan ve girêdayî bi giranî dikarin di du celeb de werin dabeş kirin: INP-bingehîn û Si-bingehîn. Materyalê epitaksiyal li ser substratên InP xwedî kalîteyek bilind e û ji bo çêkirina cîhazên performansa bilind guncantir e. Lêbelê, ji bo materyalên koma III-V yên ku li ser substratên Si têne çandin an girêdan, ji ber nelihevhatinên cûrbecûr di navbera materyalên InGaAs û substratên Si de, kalîteya materyal an navrûyê nisbeten xirab e, û hîn jî cîhek girîng ji bo başkirina performansa cîhazan heye.
Aramiya fotodetektorê di hawîrdorên cûrbecûr ên serîlêdanê de, nemaze di şert û mercên dijwar de, yek ji faktorên sereke di serîlêdanên pratîkî de ye. Di salên dawî de, celebên nû yên detektoran ên wekî perovskît, materyalên organîk û du-alî, ku gelek bala xwe kişandine, hîn jî di warê aramiya demdirêj de bi gelek pirsgirêkan re rû bi rû dimînin ji ber ku materyal bi xwe bi hêsanî ji hêla faktorên hawîrdorê ve bandor dibin. Di vê navberê de, pêvajoya entegrasyona materyalên nû hîn jî negihîştiye, û ji bo hilberîna di pîvanek mezin de û hevgirtina performansê hîn jî lêkolînên bêtir hewce ne.
Her çend danasîna înduktoran dikare bi bandor bandwidth-a cîhazan zêde bike niha, lê di pergalên ragihandina optîkî ya dîjîtal de ew ne populer e. Ji ber vê yekê, çawa ji bandorên neyînî dûr bikevin da ku parametreyên RC yên parazît ên cîhazê bêtir kêm bikin, yek ji rêgezên lêkolînê yên fotodetektora bilez e. Ya duyemîn, ji ber ku bandwidth-a fotodetektorên pêve girêdayî zêde dibe, sînorkirina di navbera bandwidth û bersivdayînê de dîsa dest pê dike derkeve holê. Her çend fotodetektorên Ge/Si û fotodetektora InGaAs bi bandwidth-a 3dB-ê ku ji 200GHz-ê derbas dibe hatine ragihandin jî, bersivdayînên wan ne têrker in. Meriv çawa bandwidth-ê zêde dike dema ku bersivdayînek baş diparêze mijarek lêkolînê ya girîng e, ku dibe ku danasîna materyalên nû yên lihevhatî yên pêvajoyê (tevgera bilind û katsayiya vegirtinê ya bilind) an avahiyên cîhaza bilez-bilind ên nû hewce bike ku çareser bikin. Wekî din, her ku bandwidth-a cîhazê zêde dibe, senaryoyên sepandina detektoran di girêdanên fotonîk ên mîkropêlê de dê hêdî hêdî zêde bibin. Berevajî bûyera hêza optîkî ya piçûk û tespîtkirina hesasiyeta bilind di ragihandina optîkî de, ev senaryo, li ser bingeha bandwidth-a bilind, ji bo bûyera hêza bilind daxwazek hêza têrbûnê ya bilind heye. Lêbelê, cîhazên bi firehiya bandê ya bilind bi gelemperî avahiyên piçûk bikar tînin, ji ber vê yekê çêkirina fotodetektorên bilez û hêza têrbûnê ya bilind ne hêsan e, û dibe ku di derxistina hilgir û belavkirina germê ya cîhazan de nûjeniyên din hewce bibin. Di dawiyê de, kêmkirina herika tarî ya detektorên bilez hîn jî pirsgirêkek e ku fotodetektorên bi nelihevhatina torê hewce ne ku çareser bikin. Herika tarî bi giranî bi kalîteya krîstal û rewşa rûyê materyalê ve girêdayî ye. Ji ber vê yekê, pêvajoyên sereke yên wekî heteroepîtaksiya kalîteya bilind an girêdana di bin pergalên nelihevhatina torê de hewceyê lêkolîn û veberhênana bêtir in.
Dema şandinê: Tebax-20-2025