हाय स्पीड फोटोडिटेक्टर द्वारे सादर केले जातातInGaAs फोटोडिटेक्टर
हाय-स्पीड फोटोडिटेक्टरऑप्टिकल कम्युनिकेशनच्या क्षेत्रात प्रामुख्याने III-V InGaAs फोटोडिटेक्टर आणि IV पूर्ण Si आणि Ge/ यांचा समावेश होतो.फोटो डिटेक्टर्स. पूर्वीचा एक पारंपारिक जवळचा इन्फ्रारेड डिटेक्टर आहे, जो बर्याच काळापासून प्रबळ आहे, तर नंतरचा उदयोन्मुख तारा बनण्यासाठी सिलिकॉन ऑप्टिकल तंत्रज्ञानावर अवलंबून आहे आणि अलिकडच्या वर्षांत आंतरराष्ट्रीय ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स संशोधनाच्या क्षेत्रात एक हॉट स्पॉट आहे. याव्यतिरिक्त, पेरोव्स्काईट, सेंद्रिय आणि द्विमितीय सामग्रीवर आधारित नवीन डिटेक्टर सुलभ प्रक्रिया, चांगली लवचिकता आणि ट्यून करण्यायोग्य गुणधर्मांच्या फायद्यांमुळे वेगाने विकसित होत आहेत. हे नवीन डिटेक्टर आणि पारंपारिक अजैविक फोटोडिटेक्टर्समध्ये भौतिक गुणधर्म आणि उत्पादन प्रक्रियांमध्ये लक्षणीय फरक आहेत. पेरोव्स्काईट डिटेक्टरमध्ये उत्कृष्ट प्रकाश शोषण्याची वैशिष्ट्ये आणि कार्यक्षम चार्ज वाहतूक क्षमता आहे, सेंद्रिय पदार्थ शोधक त्यांच्या कमी किमतीच्या आणि लवचिक इलेक्ट्रॉन्ससाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात आणि द्विमितीय पदार्थ शोधक त्यांच्या अद्वितीय भौतिक गुणधर्मांमुळे आणि उच्च वाहक गतिशीलतेमुळे बरेच लक्ष वेधून घेतात. तथापि, InGaAs आणि Si/Ge डिटेक्टर्सच्या तुलनेत, नवीन डिटेक्टर्सना दीर्घकालीन स्थिरता, मॅन्युफॅक्चरिंग मॅच्युरिटी आणि इंटिग्रेशनच्या दृष्टीने अजूनही सुधारणे आवश्यक आहे.
InGaAs हे हाय स्पीड आणि हाय रिस्पॉन्स फोटोडिटेक्टर साकारण्यासाठी आदर्श साहित्यांपैकी एक आहे. सर्वप्रथम, InGaAs ही थेट बँडगॅप सेमीकंडक्टर सामग्री आहे, आणि त्याची बँडगॅप रुंदी वेगवेगळ्या तरंगलांबींचे ऑप्टिकल सिग्नल शोधण्यासाठी In आणि Ga मधील गुणोत्तराद्वारे नियंत्रित केली जाऊ शकते. त्यापैकी, In0.53Ga0.47As हे InP च्या सब्सट्रेट जाळीशी पूर्णपणे जुळलेले आहे, आणि ऑप्टिकल कम्युनिकेशन बँडमध्ये मोठ्या प्रमाणात प्रकाश शोषण गुणांक आहे, जे तयार करण्यासाठी सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.फोटोडिटेक्टर, आणि गडद प्रवाह आणि प्रतिसाद कार्यप्रदर्शन देखील सर्वोत्तम आहे. दुसरे म्हणजे, InGaAs आणि InP सामग्रीमध्ये उच्च इलेक्ट्रॉन ड्रिफ्ट वेग आहे आणि त्यांचा संतृप्त इलेक्ट्रॉन ड्रिफ्ट वेग सुमारे 1×107 cm/s आहे. त्याच वेळी, InGaAs आणि InP सामग्रीमध्ये विशिष्ट इलेक्ट्रिक फील्ड अंतर्गत इलेक्ट्रॉन वेग ओव्हरशूट प्रभाव असतो. ओव्हरशूट वेग 4×107cm/s आणि 6×107cm/s मध्ये विभागला जाऊ शकतो, जो मोठ्या वाहक वेळ-मर्यादित बँडविड्थ साकारण्यासाठी अनुकूल आहे. सध्या, InGaAs फोटोडिटेक्टर हे ऑप्टिकल कम्युनिकेशनसाठी सर्वात मुख्य प्रवाहातील फोटोडिटेक्टर आहे, आणि पृष्ठभागाच्या घटना जोडण्याची पद्धत बहुतेक बाजारात वापरली जाते, आणि 25 Gbaud/s आणि 56 Gbaud/s पृष्ठभाग घटना शोधक उत्पादने साकारली गेली आहेत. लहान आकार, बॅक इन्सिडेन्स आणि मोठे बँडविड्थ पृष्ठभाग घटना शोधक देखील विकसित केले गेले आहेत, जे प्रामुख्याने उच्च गती आणि उच्च संपृक्तता अनुप्रयोगांसाठी योग्य आहेत. तथापि, पृष्ठभाग घटना तपासणी त्याच्या कपलिंग मोडद्वारे मर्यादित आहे आणि इतर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसह एकत्रित करणे कठीण आहे. त्यामुळे, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक एकात्मता आवश्यकतांच्या सुधारणेसह, वेव्हगाइड जोडलेले InGaAs फोटोडिटेक्टर उत्कृष्ट कार्यक्षमतेसह आणि एकात्मतेसाठी योग्य हे हळूहळू संशोधनाचे केंद्रबिंदू बनले आहेत, ज्यामध्ये व्यावसायिक 70 GHz आणि 110 GHz InGaAs फोटोप्रोब मॉड्यूल जवळजवळ सर्वच वेव्हगाइड कपल्ड स्ट्रक्चर्स वापरत आहेत. वेगवेगळ्या सब्सट्रेट सामग्रीनुसार, वेव्हगाइड कपलिंग InGaAs फोटोइलेक्ट्रिक प्रोब दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: InP आणि Si. InP सब्सट्रेटवरील एपिटॅक्सियल सामग्री उच्च दर्जाची आहे आणि उच्च-कार्यक्षमता उपकरणे तयार करण्यासाठी अधिक योग्य आहे. तथापि, III-V मटेरियल, InGaAs मटेरियल आणि Si सबस्ट्रेट्स वर वाढलेले किंवा बॉन्ड केलेले Si सबस्ट्रेट्स यांच्यातील विविध विसंगतींमुळे सामग्री किंवा इंटरफेसची गुणवत्ता तुलनेने खराब होते आणि डिव्हाइसच्या कार्यक्षमतेत अजूनही सुधारणेसाठी मोठी जागा आहे.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-31-2024