अनुसन्धान प्रगतिInGaAs फोटोडिटेक्टर
सञ्चार डेटा प्रसारणको मात्राको घातीय वृद्धिसँगै, अप्टिकल इन्टरकनेक्सन टेक्नोलोजीले परम्परागत विद्युतीय इन्टरकनेक्सन टेक्नोलोजीलाई प्रतिस्थापन गरेको छ र मध्यम र लामो दूरीको कम-क्षति उच्च-गति प्रसारणको लागि मुख्यधारा प्रविधि बनेको छ। अप्टिकल रिसिभिङ एन्डको मुख्य घटकको रूपमा,फोटोडिटेक्टरयसको उच्च-गति प्रदर्शनको लागि बढ्दो रूपमा उच्च आवश्यकताहरू छन्। ती मध्ये, वेभगाइड युग्मित फोटोडिटेक्टर आकारमा सानो छ, ब्यान्डविथमा उच्च छ, र अन्य अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूसँग अन-चिप एकीकृत गर्न सजिलो छ, जुन उच्च-गति फोटोडिटेक्शनको अनुसन्धान फोकस हो। र नजिकैको इन्फ्रारेड सञ्चार ब्यान्डमा सबैभन्दा प्रतिनिधि फोटोडिटेक्टरहरू हुन्।
InGaAs उच्च-गति प्राप्त गर्नको लागि आदर्श सामग्रीहरू मध्ये एक हो रउच्च-प्रतिक्रिया फोटोडिटेक्टरहरू। पहिलो, InGaAs एक प्रत्यक्ष ब्यान्डग्याप अर्धचालक सामग्री हो, र यसको ब्यान्डग्याप चौडाइ In र Ga बीचको अनुपातद्वारा नियमन गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा विभिन्न तरंगदैर्ध्यका अप्टिकल संकेतहरू पत्ता लगाउन सकिन्छ। ती मध्ये, In0.53Ga0.47As InP सब्सट्रेट जालीसँग पूर्ण रूपमा मेल खान्छ र अप्टिकल सञ्चार ब्यान्डमा धेरै उच्च प्रकाश अवशोषण गुणांक छ। यो फोटोडिटेक्टरको तयारीमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने हो र यसमा सबैभन्दा उत्कृष्ट गाढा प्रवाह र उत्तरदायीता प्रदर्शन पनि छ। दोस्रो, InGaAs र InP सामग्रीहरू दुवैमा अपेक्षाकृत उच्च इलेक्ट्रोन बहाव वेगहरू छन्, तिनीहरूको संतृप्त इलेक्ट्रोन बहाव वेगहरू लगभग 1×107cm/s छन्। यसैबीच, विशिष्ट विद्युतीय क्षेत्रहरू अन्तर्गत, InGaAs र InP सामग्रीहरूले इलेक्ट्रोन वेग ओभरशूट प्रभावहरू प्रदर्शन गर्छन्, तिनीहरूको ओभरशूट वेगहरू क्रमशः 4×107cm/s र 6×107cm/s सम्म पुग्छन्। यो उच्च क्रसिङ ब्यान्डविथ प्राप्त गर्न अनुकूल छ। हाल, InGaAs फोटोडिटेक्टरहरू अप्टिकल सञ्चारको लागि सबैभन्दा मुख्यधारा फोटोडिटेक्टरहरू हुन्। सानो आकारको, पछाडिको घटना, र उच्च-ब्यान्डविथ सतह घटना डिटेक्टरहरू पनि विकास गरिएको छ, जुन मुख्यतया उच्च गति र उच्च संतृप्ति जस्ता अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ।
यद्यपि, तिनीहरूको युग्मन विधिहरूको सीमितताका कारण, सतह घटना डिटेक्टरहरूलाई अन्य अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूसँग एकीकृत गर्न गाह्रो छ। त्यसकारण, अप्टोइलेक्ट्रोनिक एकीकरणको बढ्दो मागसँगै, उत्कृष्ट प्रदर्शन र एकीकरणको लागि उपयुक्त वेभगाइड युग्मित InGaAs फोटोडिटेक्टरहरू बिस्तारै अनुसन्धानको केन्द्रबिन्दु बनेका छन्। तिनीहरूमध्ये, ७०GHz र ११०GHz को व्यावसायिक InGaAs फोटोडिटेक्टर मोड्युलहरूले लगभग सबै वेभगाइड युग्मन संरचनाहरू अपनाउँछन्। सब्सट्रेट सामग्रीहरूमा भिन्नता अनुसार, वेभगाइड युग्मित InGaAs फोटोडिटेक्टरहरूलाई मुख्यतया दुई प्रकारमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ: INP-आधारित र Si-आधारित। InP सब्सट्रेटहरूमा एपिटेक्सियल सामग्री उच्च गुणस्तरको हुन्छ र उच्च-प्रदर्शन उपकरणहरूको निर्माणको लागि बढी उपयुक्त हुन्छ। यद्यपि, Si सब्सट्रेटहरूमा उब्जाइएको वा बन्धन गरिएको III-V समूह सामग्रीहरूको लागि, InGaAs सामग्री र Si सब्सट्रेटहरू बीचको विभिन्न बेमेलहरूको कारणले गर्दा, सामग्री वा इन्टरफेस गुणस्तर अपेक्षाकृत कमजोर छ, र उपकरणहरूको प्रदर्शनमा सुधारको लागि अझै पनि पर्याप्त ठाउँ छ।
उपकरणले डिप्लेशन क्षेत्र सामग्रीको रूपमा InP को सट्टा InGaAsP प्रयोग गर्दछ। यद्यपि यसले इलेक्ट्रोनहरूको संतृप्ति बहाव वेगलाई केही हदसम्म कम गर्छ, यसले वेभगाइडबाट अवशोषण क्षेत्रमा घटना प्रकाशको युग्मनलाई सुधार गर्दछ। एकै समयमा, InGaAsP N-प्रकारको सम्पर्क तह हटाइन्छ, र P-प्रकारको सतहको प्रत्येक छेउमा सानो खाडल बनाइन्छ, जसले प्रकाश क्षेत्रमा अवरोधलाई प्रभावकारी रूपमा बढाउँछ। यो उपकरणलाई उच्च जिम्मेवारी प्राप्त गर्न अनुकूल छ।
पोस्ट समय: जुलाई-२८-२०२५