उच्च गतिको फोटोडिटेक्टरहरू निम्नद्वारा प्रस्तुत गरिन्छन्:InGaAs फोटोडिटेक्टरहरू
उच्च गतिको फोटोडिटेक्टरहरूअप्टिकल कम्युनिकेसनको क्षेत्रमा मुख्यतया III-V InGaAs फोटोडिटेक्टरहरू र IV पूर्ण Si र Ge/ समावेश छन्।Si फोटोडिटेक्टरहरू। पहिलो एक परम्परागत नजिकको इन्फ्रारेड डिटेक्टर हो, जुन लामो समयदेखि प्रभावशाली छ, जबकि पछिल्लो उदाउँदो तारा बन्न सिलिकन अप्टिकल प्रविधिमा निर्भर गर्दछ, र हालका वर्षहरूमा अन्तर्राष्ट्रिय अप्टोइलेक्ट्रोनिक्स अनुसन्धानको क्षेत्रमा एक हट स्पट हो। थप रूपमा, पेरोभस्काइट, जैविक र दुई-आयामी सामग्रीहरूमा आधारित नयाँ डिटेक्टरहरू सजिलो प्रशोधन, राम्रो लचिलोपन र ट्युनेबल गुणहरूको फाइदाहरूको कारणले द्रुत गतिमा विकास भइरहेका छन्। यी नयाँ डिटेक्टरहरू र परम्परागत अजैविक फोटोडिटेक्टरहरू बीच सामग्री गुणहरू र निर्माण प्रक्रियाहरूमा महत्त्वपूर्ण भिन्नताहरू छन्। पेरोभस्काइट डिटेक्टरहरूमा उत्कृष्ट प्रकाश अवशोषण विशेषताहरू र कुशल चार्ज यातायात क्षमता छ, जैविक सामग्री डिटेक्टरहरू तिनीहरूको कम लागत र लचिलो इलेक्ट्रोनहरूको लागि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र दुई-आयामी सामग्री डिटेक्टरहरूले तिनीहरूको अद्वितीय भौतिक गुणहरू र उच्च वाहक गतिशीलताका कारण धेरै ध्यान आकर्षित गरेका छन्। यद्यपि, InGaAs र Si/Ge डिटेक्टरहरूको तुलनामा, नयाँ डिटेक्टरहरूलाई अझै पनि दीर्घकालीन स्थिरता, निर्माण परिपक्वता र एकीकरणको सन्दर्भमा सुधार गर्न आवश्यक छ।
InGaAs उच्च गति र उच्च प्रतिक्रिया फोटोडिटेक्टरहरू साकार पार्नको लागि आदर्श सामग्रीहरू मध्ये एक हो। सबैभन्दा पहिले, InGaAs एक प्रत्यक्ष ब्यान्डग्याप अर्धचालक सामग्री हो, र यसको ब्यान्डग्याप चौडाइलाई विभिन्न तरंगदैर्ध्यका अप्टिकल संकेतहरूको पत्ता लगाउन In र Ga बीचको अनुपातद्वारा नियमन गर्न सकिन्छ। ती मध्ये, In0.53Ga0.47As InP को सब्सट्रेट जालीसँग पूर्ण रूपमा मेल खान्छ, र अप्टिकल संचार ब्यान्डमा ठूलो प्रकाश अवशोषण गुणांक छ, जुन तयारीमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।फोटो डिटेक्टरहरू, र गाढा प्रवाह र प्रतिक्रियाशीलता प्रदर्शन पनि उत्कृष्ट छ। दोस्रो, InGaAs र InP सामग्रीहरू दुवैमा उच्च इलेक्ट्रोन बहाव वेग छ, र तिनीहरूको संतृप्त इलेक्ट्रोन बहाव वेग लगभग 1×107 cm/s छ। एकै समयमा, InGaAs र InP सामग्रीहरूमा विशिष्ट विद्युत क्षेत्र अन्तर्गत इलेक्ट्रोन वेग ओभरशूट प्रभाव हुन्छ। ओभरशूट वेगलाई 4×107cm/s र 6×107cm/s मा विभाजन गर्न सकिन्छ, जुन ठूलो वाहक समय-सीमित ब्यान्डविथ प्राप्त गर्न अनुकूल छ। हाल, InGaAs फोटोडिटेक्टर अप्टिकल संचारको लागि सबैभन्दा मुख्यधारा फोटोडिटेक्टर हो, र सतह घटना युग्मन विधि प्रायः बजारमा प्रयोग गरिन्छ, र 25 Gbaud/s र 56 Gbaud/s सतह घटना डिटेक्टर उत्पादनहरू प्राप्त गरिएका छन्। सानो आकार, ब्याक इन्सिडेन्स र ठूलो ब्यान्डविथ सतह घटना डिटेक्टरहरू पनि विकास गरिएका छन्, जुन मुख्यतया उच्च गति र उच्च संतृप्ति अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छन्। यद्यपि, सतह घटना प्रोब यसको युग्मन मोड द्वारा सीमित छ र अन्य अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूसँग एकीकृत गर्न गाह्रो छ। त्यसकारण, अप्टोइलेक्ट्रोनिक एकीकरण आवश्यकताहरूमा सुधारसँगै, उत्कृष्ट प्रदर्शन र एकीकरणको लागि उपयुक्त वेभगाइड युग्मित InGaAs फोटोडिटेक्टरहरू बिस्तारै अनुसन्धानको केन्द्रबिन्दु बनेका छन्, जसमध्ये व्यावसायिक ७० GHz र ११० GHz InGaAs फोटोप्रोब मोड्युलहरू लगभग सबै वेभगाइड युग्मित संरचनाहरू प्रयोग गरिरहेका छन्। विभिन्न सब्सट्रेट सामग्रीहरू अनुसार, वेभगाइड युग्मन InGaAs फोटोइलेक्ट्रिक प्रोबलाई दुई वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: InP र Si। InP सब्सट्रेटमा रहेको एपिटेक्सियल सामग्री उच्च गुणस्तरको छ र उच्च-प्रदर्शन उपकरणहरूको तयारीको लागि बढी उपयुक्त छ। यद्यपि, III-V सामग्रीहरू, InGaAs सामग्रीहरू र Si सब्सट्रेटहरूमा उब्जाइएको वा बन्धन गरिएको Si सब्सट्रेटहरू बीचको विभिन्न बेमेलहरूले अपेक्षाकृत कमजोर सामग्री वा इन्टरफेस गुणस्तर निम्त्याउँछ, र उपकरणको प्रदर्शनमा अझै पनि सुधारको लागि ठूलो ठाउँ छ।
पोस्ट समय: डिसेम्बर-३१-२०२४