Բարձր արագության լուսադետեկտորները ներկայացված ենInGaAs լուսադետեկտորներ
Բարձր արագությամբ լուսադետեկտորներօպտիկական կապի ոլորտում հիմնականում ներառում են III-V InGaAs լուսադետեկտորներ և IV լիարժեք Si և Ge/Si լուսադետեկտորներԱռաջինը ավանդական մոտ ինֆրակարմիր դետեկտոր է, որը երկար ժամանակ գերիշխող է եղել, մինչդեռ երկրորդը հիմնված է սիլիցիումային օպտիկական տեխնոլոգիայի վրա՝ դառնալով ծագող աստղ, և վերջին տարիներին միջազգային օպտոէլեկտրոնիկայի հետազոտությունների ոլորտում առաջատար դիրք է գրավում: Բացի այդ, պերովսկիտային, օրգանական և երկչափ նյութերի վրա հիմնված նոր դետեկտորները արագ զարգանում են՝ հեշտ մշակման, լավ ճկունության և կարգավորելի հատկությունների առավելությունների շնորհիվ: Այս նոր դետեկտորների և ավանդական անօրգանական լուսադետեկտորների միջև կան էական տարբերություններ նյութերի հատկությունների և արտադրական գործընթացների առումով: Պերովսկիտային դետեկտորներն ունեն լույսի կլանման գերազանց բնութագրեր և լիցքի արդյունավետ փոխադրման կարողություն, օրգանական նյութերի դետեկտորները լայնորեն օգտագործվում են իրենց ցածր գնի և ճկուն էլեկտրոնների համար, իսկ երկչափ նյութերի դետեկտորները մեծ ուշադրություն են գրավել իրենց եզակի ֆիզիկական հատկությունների և բարձր կրիչների շարժունակության շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, InGaAs և Si/Ge դետեկտորների համեմատ, նոր դետեկտորները դեռևս կարիք ունեն բարելավման՝ երկարաժամկետ կայունության, արտադրական հասունության և ինտեգրման առումով:
InGaAs-ը բարձր արագության և բարձր արձագանքի լուսադետեկտորներ իրականացնելու իդեալական նյութերից մեկն է: Նախևառաջ, InGaAs-ը ուղիղ գոտիական բացվածքով կիսահաղորդչային նյութ է, և դրա գոտիական բացվածքի լայնությունը կարող է կարգավորվել In-ի և Ga-ի հարաբերակցությամբ՝ տարբեր ալիքի երկարությունների օպտիկական ազդանշանների հայտնաբերման համար: Դրանցից In0.53Ga0.47As-ը կատարելապես համապատասխանում է InP-ի հիմքային ցանցին և ունի լույսի կլանման մեծ գործակից օպտիկական կապի գոտում, որն ամենատարածվածն է...ֆոտոդետեկտորներ, և մութ հոսանքի և արձագանքման ցուցանիշները նույնպես լավագույնն են: Երկրորդ, InGaAs և InP նյութերը երկուսն էլ ունեն բարձր էլեկտրոնների դրեյֆի արագություն, և դրանց հագեցած էլեկտրոնների դրեյֆի արագությունը մոտ 1×107 սմ/վ է: Միևնույն ժամանակ, InGaAs և InP նյութերը ունեն էլեկտրոնների արագության գերազանցման էֆեկտ որոշակի էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ: Գերազանցման արագությունը կարելի է բաժանել 4×107 սմ/վ և 6×107 սմ/վ, ինչը նպաստում է ավելի մեծ կրիչի ժամանակային սահմանափակ թողունակության իրականացմանը: Ներկայումս InGaAs լուսադետեկտորը օպտիկական կապի ամենատարածված լուսադետեկտորն է, և շուկայում հիմնականում օգտագործվում է մակերևութային անկման միացման մեթոդը, և իրացվել են 25 Գբաուդ/վ և 56 Գբաուդ/վ մակերևութային անկման դետեկտորներ: Մշակվել են նաև ավելի փոքր չափի, հետադարձ անկման և մեծ թողունակությամբ մակերևութային անկման դետեկտորներ, որոնք հիմնականում հարմար են բարձր արագության և բարձր հագեցվածության կիրառությունների համար: Այնուամենայնիվ, մակերևութային միջադեպի զոնդը սահմանափակված է իր միացման ռեժիմով և դժվար է ինտեգրվել այլ օպտոէլեկտրոնային սարքերի հետ: Հետևաբար, օպտոէլեկտրոնային ինտեգրման պահանջների բարելավման հետ մեկտեղ, ալիքատար միացված InGaAs լուսադետեկտորները, որոնք ունեն գերազանց կատարողականություն և հարմար են ինտեգրման համար, աստիճանաբար դարձել են հետազոտությունների կիզակետ, որոնցից 70 ԳՀց և 110 ԳՀց հաճախականությամբ առևտրային InGaAs լուսազոնդերի մոդուլները գրեթե բոլորն օգտագործում են ալիքատար միացված կառուցվածքներ: Տարբեր հիմքերի նյութերի համաձայն, ալիքատար միացված InGaAs լուսաէլեկտրական զոնդը կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի՝ InP և Si: InP հիմքի վրա էպիտաքսիալ նյութը բարձր որակ ունի և ավելի հարմար է բարձր կատարողականությամբ սարքեր պատրաստելու համար: Այնուամենայնիվ, III-V նյութերի, InGaAs նյութերի և Si հիմքերի վրա աճեցված կամ կապակցված Si հիմքերի միջև տարբեր անհամապատասխանությունները հանգեցնում են նյութի կամ ինտերֆեյսի համեմատաբար վատ որակի, և սարքի կատարողականությունը դեռևս մեծ բարելավման տեղ ունի:
Հրապարակման ժամանակը. Դեկտեմբերի 31-2024