संशोधन प्रगतीInGaAs फोटोडिटेक्टर
कम्युनिकेशन डेटा ट्रान्समिशन व्हॉल्यूमच्या घातांकीय वाढीसह, ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन तंत्रज्ञानाने पारंपारिक इलेक्ट्रिकल इंटरकनेक्शन तंत्रज्ञानाची जागा घेतली आहे आणि मध्यम आणि लांब-अंतराच्या कमी-तोटा असलेल्या हाय-स्पीड ट्रान्समिशनसाठी मुख्य प्रवाहातील तंत्रज्ञान बनले आहे. ऑप्टिकल रिसीव्हिंग एंडचा मुख्य घटक म्हणून,फोटोडिटेक्टरत्याच्या हाय-स्पीड कामगिरीसाठी वाढत्या प्रमाणात आवश्यकता आहेत. त्यापैकी, वेव्हगाइड जोडलेले फोटोडिटेक्टर आकाराने लहान आहे, बँडविड्थमध्ये जास्त आहे आणि इतर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसह चिपवर एकत्रित करणे सोपे आहे, जे हाय-स्पीड फोटोडिटेक्शनचे संशोधन केंद्र आहे. आणि जवळच्या-इन्फ्रारेड कम्युनिकेशन बँडमधील सर्वात प्रतिनिधी फोटोडिटेक्टर आहेत.
InGaAs हे उच्च-गती प्राप्त करण्यासाठी आदर्श साहित्यांपैकी एक आहे आणिउच्च-प्रतिसाद फोटोडिटेक्टर. प्रथम, InGaAs हा एक डायरेक्ट बँडगॅप सेमीकंडक्टर मटेरियल आहे आणि त्याची बँडगॅप रुंदी In आणि Ga मधील गुणोत्तराने नियंत्रित केली जाऊ शकते, ज्यामुळे वेगवेगळ्या तरंगलांबींच्या ऑप्टिकल सिग्नलचा शोध घेणे शक्य होते. त्यापैकी, In0.53Ga0.47As हे InP सब्सट्रेट जाळीशी पूर्णपणे जुळते आणि ऑप्टिकल कम्युनिकेशन बँडमध्ये खूप उच्च प्रकाश शोषण गुणांक आहे. फोटोडिटेक्टर तयार करण्यासाठी हे सर्वात जास्त वापरले जाते आणि त्यात सर्वात उत्कृष्ट गडद प्रवाह आणि प्रतिसादात्मकता कामगिरी देखील आहे. दुसरे म्हणजे, InGaAs आणि InP मटेरियल दोन्हीमध्ये तुलनेने उच्च इलेक्ट्रॉन ड्रिफ्ट वेग आहेत, त्यांच्या संतृप्त इलेक्ट्रॉन ड्रिफ्ट वेग दोन्ही अंदाजे 1×107cm/s आहेत. दरम्यान, विशिष्ट विद्युत क्षेत्रांखाली, InGaAs आणि InP मटेरियल इलेक्ट्रॉन वेग ओव्हरशूट प्रभाव प्रदर्शित करतात, त्यांच्या ओव्हरशूट वेग अनुक्रमे 4×107cm/s आणि 6×107cm/s पर्यंत पोहोचतात. हे उच्च क्रॉसिंग बँडविड्थ साध्य करण्यासाठी अनुकूल आहे. सध्या, InGaAs फोटोडिटेक्टर हे ऑप्टिकल कम्युनिकेशनसाठी सर्वात मुख्य प्रवाहातील फोटोडिटेक्टर आहेत. लहान आकाराचे, बॅक-इन्सिडेंट आणि उच्च-बँडविड्थ पृष्ठभाग घटना शोधक देखील विकसित केले गेले आहेत, जे प्रामुख्याने उच्च गती आणि उच्च संतृप्तता सारख्या अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जातात.
तथापि, त्यांच्या जोडणी पद्धतींच्या मर्यादांमुळे, पृष्ठभाग घटना शोधकांना इतर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसह एकत्रित करणे कठीण आहे. म्हणूनच, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक एकत्रीकरणाच्या वाढत्या मागणीसह, उत्कृष्ट कामगिरी आणि एकत्रीकरणासाठी योग्य असलेले वेव्हगाइड जोडलेले InGaAs फोटोडिटेक्टर हळूहळू संशोधनाचे केंद्रबिंदू बनले आहेत. त्यापैकी, 70GHz आणि 110GHz चे व्यावसायिक InGaAs फोटोडिटेक्टर मॉड्यूल जवळजवळ सर्व वेव्हगाइड जोडणी संरचना स्वीकारतात. सब्सट्रेट मटेरियलमधील फरकानुसार, वेव्हगाइड जोडलेले InGaAs फोटोडिटेक्टर प्रामुख्याने दोन प्रकारांमध्ये वर्गीकृत केले जाऊ शकतात: INP-आधारित आणि Si-आधारित. InP सब्सट्रेट्सवरील एपिटॅक्सियल मटेरियल उच्च दर्जाचे आहे आणि उच्च-कार्यक्षमता उपकरणांच्या निर्मितीसाठी अधिक योग्य आहे. तथापि, Si सब्सट्रेट्सवर वाढवलेल्या किंवा बंधनित केलेल्या III-V गट सामग्रीसाठी, InGaAs मटेरियल आणि Si सब्सट्रेट्समधील विविध विसंगतींमुळे, सामग्री किंवा इंटरफेस गुणवत्ता तुलनेने खराब आहे आणि उपकरणांच्या कामगिरीमध्ये सुधारणा करण्यासाठी अजूनही बराच वाव आहे.
हे उपकरण डिप्लेशन रिजन मटेरियल म्हणून InP ऐवजी InGaAsP वापरते. जरी ते इलेक्ट्रॉनच्या संतृप्ति प्रवाह वेगाला काही प्रमाणात कमी करते, तरी ते वेव्हगाइडपासून शोषण क्षेत्रापर्यंतच्या घटनेच्या प्रकाशाचे जोडणी सुधारते. त्याच वेळी, InGaAsP N-प्रकार संपर्क थर काढून टाकला जातो आणि P-प्रकार पृष्ठभागाच्या प्रत्येक बाजूला एक लहान अंतर तयार केले जाते, ज्यामुळे प्रकाश क्षेत्रावरील मर्यादा प्रभावीपणे वाढते. हे उपकरणाला उच्च जबाबदारी प्राप्त करण्यास अनुकूल आहे.
पोस्ट वेळ: जुलै-२८-२०२५