हाय स्पीड फोटोडिटेक्टर खालील द्वारे सादर केले जातात:InGaAs फोटोडिटेक्टर
हाय-स्पीड फोटोडिटेक्टरऑप्टिकल कम्युनिकेशनच्या क्षेत्रात प्रामुख्याने III-V InGaAs फोटोडिटेक्टर आणि IV पूर्ण Si आणि Ge/ यांचा समावेश आहे.सी फोटोडिटेक्टर. पहिला हा पारंपारिक जवळचा इन्फ्रारेड डिटेक्टर आहे, जो बराच काळ प्रबळ राहिला आहे, तर दुसरा सिलिकॉन ऑप्टिकल तंत्रज्ञानावर अवलंबून आहे आणि अलिकडच्या वर्षांत आंतरराष्ट्रीय ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स संशोधनाच्या क्षेत्रात एक हॉट स्पॉट आहे. याव्यतिरिक्त, सोपी प्रक्रिया, चांगली लवचिकता आणि ट्यून करण्यायोग्य गुणधर्मांच्या फायद्यांमुळे पेरोव्स्काईट, सेंद्रिय आणि द्विमितीय पदार्थांवर आधारित नवीन डिटेक्टर वेगाने विकसित होत आहेत. या नवीन डिटेक्टर आणि पारंपारिक अजैविक फोटोडिटेक्टरमध्ये मटेरियल गुणधर्म आणि उत्पादन प्रक्रियांमध्ये लक्षणीय फरक आहेत. पेरोव्स्काईट डिटेक्टरमध्ये उत्कृष्ट प्रकाश शोषण वैशिष्ट्ये आणि कार्यक्षम चार्ज वाहतूक क्षमता आहे, सेंद्रिय पदार्थ डिटेक्टर त्यांच्या कमी किमतीच्या आणि लवचिक इलेक्ट्रॉनसाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात आणि द्विमितीय पदार्थ डिटेक्टरने त्यांच्या अद्वितीय भौतिक गुणधर्मांमुळे आणि उच्च वाहक गतिशीलतेमुळे बरेच लक्ष वेधले आहे. तथापि, InGaAs आणि Si/Ge डिटेक्टरच्या तुलनेत, दीर्घकालीन स्थिरता, उत्पादन परिपक्वता आणि एकत्रीकरणाच्या बाबतीत नवीन डिटेक्टरमध्ये अजूनही सुधारणा करणे आवश्यक आहे.
InGaAs हे हाय स्पीड आणि हाय रिस्पॉन्स फोटोडिटेक्टर साकार करण्यासाठी आदर्श मटेरियलपैकी एक आहे. सर्वप्रथम, InGaAs हे डायरेक्ट बँडगॅप सेमीकंडक्टर मटेरियल आहे आणि वेगवेगळ्या तरंगलांबींच्या ऑप्टिकल सिग्नलचा शोध घेण्यासाठी त्याची बँडगॅप रुंदी In आणि Ga मधील गुणोत्तराद्वारे नियंत्रित केली जाऊ शकते. त्यापैकी, In0.53Ga0.47As हे InP च्या सब्सट्रेट जाळीशी पूर्णपणे जुळते आणि ऑप्टिकल कम्युनिकेशन बँडमध्ये मोठा प्रकाश शोषण गुणांक आहे, जो तयार करण्यासाठी सर्वात जास्त वापरला जातो.फोटोडिटेक्टर, आणि गडद प्रवाह आणि प्रतिसादात्मकता कामगिरी देखील सर्वोत्तम आहे. दुसरे म्हणजे, InGaAs आणि InP दोन्ही पदार्थांमध्ये उच्च इलेक्ट्रॉन ड्रिफ्ट वेग असतो आणि त्यांचा संतृप्त इलेक्ट्रॉन ड्रिफ्ट वेग सुमारे 1×107 सेमी/सेकंद असतो. त्याच वेळी, InGaAs आणि InP पदार्थांमध्ये विशिष्ट विद्युत क्षेत्राखाली इलेक्ट्रॉन वेग ओव्हरशूट प्रभाव असतो. ओव्हरशूट वेग 4×107 सेमी/सेकंद आणि 6×107 सेमी/सेकंद मध्ये विभागला जाऊ शकतो, जो मोठ्या वाहक वेळे-मर्यादित बँडविड्थची जाणीव करण्यास अनुकूल आहे. सध्या, InGaAs फोटोडिटेक्टर हा ऑप्टिकल कम्युनिकेशनसाठी सर्वात मुख्य प्रवाहातील फोटोडिटेक्टर आहे आणि पृष्ठभागावरील घटना जोडणी पद्धत बहुतेकदा बाजारात वापरली जाते आणि 25 Gbaud/s आणि 56 Gbaud/s पृष्ठभाग घटना शोधक उत्पादने साकार झाली आहेत. लहान आकाराचे, बॅक इन्सिडन्स आणि मोठे बँडविड्थ पृष्ठभाग घटना शोधक देखील विकसित केले गेले आहेत, जे प्रामुख्याने उच्च गती आणि उच्च संतृप्तता अनुप्रयोगांसाठी योग्य आहेत. तथापि, पृष्ठभाग घटना प्रोब त्याच्या कपलिंग मोडद्वारे मर्यादित आहे आणि इतर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसह एकत्रित करणे कठीण आहे. म्हणूनच, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक एकत्रीकरण आवश्यकतांमध्ये सुधारणा झाल्यामुळे, उत्कृष्ट कामगिरी आणि एकत्रीकरणासाठी योग्य असलेले वेव्हगाइड जोडलेले InGaAs फोटोडिटेक्टर हळूहळू संशोधनाचे केंद्रबिंदू बनले आहेत, त्यापैकी व्यावसायिक 70 GHz आणि 110 GHz InGaAs फोटोप्रोब मॉड्यूल जवळजवळ सर्व वेव्हगाइड जोडलेल्या संरचना वापरत आहेत. वेगवेगळ्या सब्सट्रेट मटेरियलनुसार, वेव्हगाइड जोडणारे InGaAs फोटोइलेक्ट्रिक प्रोब दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: InP आणि Si. InP सब्सट्रेटवरील एपिटॅक्सियल मटेरियल उच्च दर्जाचे आहे आणि उच्च-कार्यक्षमता उपकरणांच्या तयारीसाठी अधिक योग्य आहे. तथापि, III-V मटेरियल, InGaAs मटेरियल आणि Si सब्सट्रेट्सवर वाढवलेले किंवा जोडलेले Si सब्सट्रेट्समधील विविध विसंगतींमुळे तुलनेने खराब मटेरियल किंवा इंटरफेस गुणवत्ता निर्माण होते आणि डिव्हाइसच्या कामगिरीत अजूनही सुधारणा करण्यासाठी मोठी जागा आहे.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-३१-२०२४