Cynnydd YmchwilFfotosynhwyrydd InGaAs
Gyda thwf esbonyddol cyfaint trosglwyddo data cyfathrebu, mae technoleg rhyng-gysylltu optegol wedi disodli technoleg rhyng-gysylltu trydanol draddodiadol ac wedi dod yn dechnoleg brif ffrwd ar gyfer trosglwyddo cyflymder uchel colli isel pellter canolig a hir. Fel cydran graidd y pen derbyn optegol, yffotosynhwyryddmae ganddo ofynion cynyddol uwch ar gyfer ei berfformiad cyflymder uchel. Yn eu plith, mae'r ffotosynhwyrydd cyplu tonnau yn fach o ran maint, yn uchel o ran lled band, ac yn hawdd ei integreiddio ar sglodion gyda dyfeisiau optoelectronig eraill, sef ffocws ymchwil ffotosynhwyro cyflymder uchel. ac nhw yw'r ffotosynhwyryddion mwyaf cynrychioliadol yn y band cyfathrebu is-goch agos.
Mae InGaAs yn un o'r deunyddiau delfrydol ar gyfer cyflawni cyflymder uchel affotosynhwyryddion ymateb uchelYn gyntaf, mae InGaAs yn ddeunydd lled-ddargludydd â bwlch band uniongyrchol, a gellir rheoleiddio lled ei fwlch band gan y gymhareb rhwng In a Ga, gan alluogi canfod signalau optegol o donfeddi gwahanol. Yn eu plith, mae In0.53Ga0.47As yn cyd-fynd yn berffaith â dellt swbstrad InP ac mae ganddo gyfernod amsugno golau uchel iawn yn y band cyfathrebu optegol. Dyma'r un a ddefnyddir fwyaf eang wrth baratoi ffotosynhwyrydd ac mae ganddo hefyd y perfformiad cerrynt tywyll ac ymatebolrwydd mwyaf rhagorol. Yn ail, mae gan ddeunyddiau InGaAs ac InP gyflymderau drifft electronau cymharol uchel, gyda'u cyflymderau drifft electronau dirlawn ill dau tua 1 × 107cm / s. Yn y cyfamser, o dan feysydd trydan penodol, mae deunyddiau InGaAs ac InP yn arddangos effeithiau gor-saethu cyflymder electronau, gyda'u cyflymderau gor-saethu yn cyrraedd 4 × 107cm / s a 6 × 107cm / s yn y drefn honno. Mae'n ffafriol i gyflawni lled band croesi uwch. Ar hyn o bryd, ffotosynhwyryddion InGaAs yw'r ffotosynhwyryddion mwyaf prif ffrwd ar gyfer cyfathrebu optegol. Mae synwyryddion digwyddiadau arwyneb llai o faint, sy'n gallu digwydd yn y cefn, ac sydd â lled band uchel hefyd wedi'u datblygu, a ddefnyddir yn bennaf mewn cymwysiadau fel cyflymder uchel a dirlawnder uchel.
Fodd bynnag, oherwydd cyfyngiadau eu dulliau cyplu, mae synwyryddion digwyddiad arwyneb yn anodd eu hintegreiddio â dyfeisiau optoelectronig eraill. Felly, gyda'r galw cynyddol am integreiddio optoelectronig, mae ffotosynhwyryddion InGaAs cyplu tonnau gyda pherfformiad rhagorol ac sy'n addas ar gyfer integreiddio wedi dod yn ffocws ymchwil yn raddol. Yn eu plith, mae modiwlau ffotosynhwyrydd InGaAs masnachol o 70GHz a 110GHz bron i gyd yn mabwysiadu strwythurau cyplu tonnau. Yn ôl y gwahaniaeth mewn deunyddiau swbstrad, gellir dosbarthu ffotosynhwyryddion InGaAs cyplu tonnau yn bennaf yn ddau fath: seiliedig ar INP a seiliedig ar Si. Mae gan y deunydd epitacsial ar swbstradau InP ansawdd uchel ac mae'n fwy addas ar gyfer cynhyrchu dyfeisiau perfformiad uchel. Fodd bynnag, ar gyfer deunyddiau grŵp III-V a dyfir neu a fondir ar swbstradau Si, oherwydd amrywiol anghydweddiadau rhwng deunyddiau InGaAs a swbstradau Si, mae ansawdd y deunydd neu'r rhyngwyneb yn gymharol wael, ac mae lle sylweddol i wella perfformiad y dyfeisiau o hyd.
Mae'r ddyfais yn defnyddio InGaAsP yn lle InP fel deunydd y rhanbarth disbyddu. Er ei fod yn lleihau cyflymder drifft dirlawnder electronau i ryw raddau, mae'n gwella cyplu golau digwyddiadol o'r tonfedd i'r rhanbarth amsugno. Ar yr un pryd, mae'r haen gyswllt math-N InGaAsP yn cael ei thynnu, ac mae bwlch bach yn cael ei ffurfio ar bob ochr i'r wyneb math-P, gan wella'r cyfyngiad ar y maes golau yn effeithiol. Mae hyn yn ffafriol i'r ddyfais gyflawni ymatebolrwydd uwch.
Amser postio: Gorff-28-2025