Pam mae'n rhaid i ni ddefnyddio Ge fel ffotosynhwyrydd

Pam mae'n rhaid i ni ddefnyddio Ge fel affotosynhwyrydd
1、 Lleoli sylfaenol: Pam mae angen defnyddio Ge fel ffotosynhwyrydd
Mewn cysylltiadau optegol silicon, y ffotosynhwyrydd yw'r "cyfieithwyr" sy'n trosi signalau optegol yn ôl yn signalau trydanol. Fodd bynnag, mae gan silicon ei hun fwlch band o 1.12 eV ac mae bron yn dryloyw i fandiau cyfathrebu 1310/1550 nm, felly dim ond germaniwm (Ge) y gellir ei gyflwyno.
Mae gan Ge fwlch band uniongyrchol o 0.8 eV, sy'n cwmpasu'r band cyfathrebu O/C, ond mae ganddo anghydweddiad dellt o 4.2% â silicon. Mae'r dwysedd dadleoliad ar gyfer twf uniongyrchol mor uchel â 4 × 10 ⁸ cm ⁻ ², ac nid yw cerrynt tywyll ar gael o gwbl; Ar yr un pryd, mae gan Ge fwlch band anuniongyrchol, ac mae ei gyfernod amsugno yn naturiol un urdd maint yn is nag InGaAs, sy'n wendid naturiol.
2、 Torri tir newydd craidd: mae integreiddio tonfeddi yn torri'r tagfeydd perfformiad
Mae gan “hyd amsugno = llwybr casglu cludwr” ffotosynhwyryddion digwyddiad fertigol traddodiadol siglen “lled band ymatebolrwydd”, gyda therfyn uchaf o 7GHz yn unig;
Ar hyn o bryd, mae llwybrau dyfeisiau prif ffrwd wedi'u rhannu'n dair categori:
Pin fertigol: Y broses yw'r symlaf a'r brif ffrwd yn y diwydiant, gan gyflawni 40Gb/s @ sero rhagfarn a lled band >60GHz;
Metel Lled-ddargludyddion MSM: Dim angen dopio tymheredd uchel, gellir ei integreiddio yn y backend, mae ganddo gerrynt tywyll uchel, a lled band o dros 40GHz;
Amrywiadau pen uchel:Ffotosynhwyryddion tonnau teithiolDefnyddir synhwyryddion ffotogludwr llinell sengl (TWPD) a ffotosynhwyryddion cludwr llinell sengl (UTC) ar gyfer cysylltiadau ffoton microdon, gan gydbwyso lled band uchel a ffotogerrynt dirlawnder uchel.
3、Deunyddiau a Chrefftwaith: Troi 'Diffygion' yn Fanteision
Mewn ymateb i anghydweddiad dellt a diffygion perfformiad, mae'r diwydiant wedi datblygu atebion aeddfed:
Dull epitacsi dau gam: yn gyntaf, tyfir haen byffer tymheredd isel o 30-50nm, ac yna cynyddir y tymheredd i gyrraedd y trwch targed, gan leihau'r dwysedd dadleoliad i ~ 10 ⁷ cm ⁻ ²;
Peirianneg straen: Bydd y gwahaniaeth mewn cyfernodau ehangu thermol rhwng Ge a Si yn achosi straen tynnol deu-echelinol o 0.2% yn y ffilm Ge, gan arwain at ostyngiad uniongyrchol yn y bwlch band o 0.8 eV i 0.77 eV ac estyniad ymyl amsugno o 1.55 μ m i 1.61 μ m, gan gwmpasu'r band C+L cyfan, a gall hyd yn oed y cyfernod amsugno yn y band L gyd-fynd â chyfernod InGaAs;
Integreiddio CMOS: Mae'n dal i fod yn y cyfnod archwilio. Mae angen i integreiddio pen blaen (FEOL) wrthsefyll tymereddau uchel uwchlaw 750 ℃, tra bod integreiddio pen ôl (BEOL) yn gyfeillgar i dymheredd ond heb swbstradau crisial, ac nid yw wedi ffurfio ateb aeddfed unedig eto. Ar hyn o bryd, mae'r diwydiant yn gyffredinol yn mabwysiadu llwybr cymysg o “90% sglodion sengl + allanollaser“.