Οι φωτοανιχνευτές υψηλής ταχύτητας εισάγονται απόΦωτοανιχνευτές Ingaas
Φωτοανιχνευτές υψηλής ταχύτηταςΣτον τομέα της οπτικής επικοινωνίας περιλαμβάνουν κυρίως φωτοανιχνευτές III-V Ingaas και IV πλήρη SI και GE/Φωτοανιχνευτές. Ο πρώτος είναι ένας παραδοσιακός ανιχνευτής εγγύς υπέρυθρων, ο οποίος έχει κυριαρχήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ ο τελευταίος βασίζεται στην οπτική τεχνολογία του πυριτίου για να γίνει ένα ανερχόμενο αστέρι και είναι ένα καυτό σημείο στον τομέα της διεθνούς έρευνας οπτοηλεκτρονικής τα τελευταία χρόνια. Επιπλέον, νέοι ανιχνευτές που βασίζονται σε περοβσκίτη, οργανικά και δισδιάστατα υλικά αναπτύσσονται ταχέως λόγω των πλεονεκτημάτων της εύκολης επεξεργασίας, της καλής ευελιξίας και των συντονισμένων ιδιοτήτων. Υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ αυτών των νέων ανιχνευτών και των παραδοσιακών ανόργανων φωτοανιχνευτών σε ιδιότητες υλικών και διαδικασίες παραγωγής. Οι ανιχνευτές perovskite έχουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά απορρόφησης φωτός και αποτελεσματική χωρητικότητα μεταφοράς φορτίου, οι ανιχνευτές οργανικών υλικών χρησιμοποιούνται ευρέως για τα χαμηλό κόστος και τα ευέλικτα ηλεκτρόνια τους και οι δισδιάστατοι ανιχνευτές υλικών έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή λόγω των μοναδικών φυσικών ιδιοτήτων τους και της υψηλής κινητικότητας των φορέων. Ωστόσο, σε σύγκριση με τους ανιχνευτές IngaAs και Si/Ge, οι νέοι ανιχνευτές πρέπει να βελτιωθούν από την άποψη της μακροχρόνιας σταθερότητας, της ωριμότητας και της ολοκλήρωσης της κατασκευής.
Το IngaAS είναι ένα από τα ιδανικά υλικά για την πραγματοποίηση φωτοδεφτών υψηλής ταχύτητας και υψηλής απόκρισης. Πρώτα απ 'όλα, το IngaAS είναι ένα άμεσο υλικό ημιαγωγού Bandgap και το πλάτος του bandgap μπορεί να ρυθμιστεί με την αναλογία μεταξύ IN και GA για να επιτευχθεί η ανίχνευση οπτικών σημάτων διαφορετικών μηκών κύματος. Μεταξύ αυτών, το IN0.53GA0.47AS ταιριάζει απόλυτα με το πλέγμα υποστρώματος του INP και έχει ένα μεγάλο συντελεστή απορρόφησης φωτός στη ζώνη οπτικής επικοινωνίας, η οποία είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη στην παρασκευή τουφωτοανόδυροι, και η απόδοση του σκοτεινού ρεύματος και της ανταπόκρισης είναι επίσης η καλύτερη. Δεύτερον, τα υλικά IngaAs και INP διαθέτουν υψηλή ταχύτητα μετατόπισης ηλεκτρονίων και η ταχύτητα μετατόπισης των κορεσμένων ηλεκτρονίων είναι περίπου 1 × 107 cm/s. Ταυτόχρονα, τα υλικά IngaAs και INP έχουν φαινόμενη ταχύτητα ηλεκτρονίων κάτω από το συγκεκριμένο ηλεκτρικό πεδίο. Η ταχύτητα υπέρβασης μπορεί να χωριστεί σε 4 × 107cm/s και 6 × 107cm/s, η οποία ευνοεί την πραγματοποίηση ενός μεγαλύτερου εύρους ζώνης περιορισμένου χρόνου μεταφορέα. Επί του παρόντος, η Photodetector IngaAS είναι ο πιο κύριος φωτοανιχνευτής για την οπτική επικοινωνία και η μέθοδος σύζευξης επιφανείας χρησιμοποιείται κυρίως στην αγορά και έχουν πραγματοποιηθεί τα προϊόντα ανιχνευτή επιφανειακής επίπτωσης 25 GBAUD/S και 56 GBAUD/S. Έχουν επίσης αναπτυχθεί μικρότερο μέγεθος, επίπτωση πίσω και ανιχνευτές επιφανείας μεγάλου εύρους ζώνης, οι οποίοι είναι κυρίως κατάλληλοι για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας και υψηλής ταχύτητας. Ωστόσο, ο ανιχνευτής επιφανειακού προσπίπτοντος περιορίζεται από τη λειτουργία σύζευξης και είναι δύσκολο να ενσωματωθεί με άλλες οπτοηλεκτρονικές συσκευές. Ως εκ τούτου, με τη βελτίωση των απαιτήσεων οπτικοηλεκτρονικών ενσωμάτωσης, οι φωτοανιχνευτές INGAAS που συνδέονται με κυματοδηγούς με εξαιρετική απόδοση και κατάλληλα για ενσωμάτωση έχουν σταδιακά το επίκεντρο της έρευνας, μεταξύ των οποίων οι εμπορικές μονάδες PhotoProbe των 70 GHz και 110 GHz IngaAs είναι σχεδόν όλες χρησιμοποιώντας δομές συζευγμένων με κρουστούγκο. Σύμφωνα με τα διαφορετικά υλικά του υποστρώματος, ο φωτοηλεκτρικός ανιχνευτής κυματοδηγού μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: INP και SI. Το επιταξιακό υλικό στο υπόστρωμα INP έχει υψηλής ποιότητας και είναι πιο κατάλληλο για την παρασκευή συσκευών υψηλής απόδοσης. Ωστόσο, διάφορες αναντιστοιχίες μεταξύ υλικών III-V, υλικών IngaAs και υποστρωμάτων SI που αναπτύσσονται ή συνδέονται με υποστρώματα SI οδηγούν σε σχετικά κακή ποιότητα υλικού ή διασύνδεσης και η απόδοση της συσκευής εξακολουθεί να έχει μεγάλο χώρο για βελτίωση.
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκ-31-2024