Фотодетекторҳои баландсуръат муаррифӣ карда мешавандФотодетекторҳои InGaAs
Фотодетекторҳои баландсуръатдар соҳаи алоқаи оптикӣ асосан фотодетекторҳои III-V InGaAs ва IV пурраи Si ва Ge/-ро дар бар мегиранд.Фотодетекторҳои SiАввалин детектори анъанавии наздики инфрасурх аст, ки муддати тӯлонӣ бартарӣ дошт, дар ҳоле ки дуюмӣ ба технологияи оптикии кремний такя карда, ситораи рӯ ба афзоиш мешавад ва дар солҳои охир нуқтаи гарм дар соҳаи таҳқиқоти байналмилалии оптоэлектроника мебошад. Ғайр аз ин, детекторҳои нав дар асоси маводҳои перовскитӣ, органикӣ ва дученака бо сабаби бартариҳои коркарди осон, чандирии хуб ва хосиятҳои танзимшаванда босуръат рушд мекунанд. Байни ин детекторҳои нав ва фотодетекторҳои анъанавии ғайриорганикӣ дар хосиятҳои мавод ва равандҳои истеҳсолӣ фарқиятҳои назаррас мавҷуданд. Детекторҳои перовскитӣ дорои хусусиятҳои аълои ҷабби нур ва қобилияти самараноки интиқоли заряд мебошанд, детекторҳои маводҳои органикӣ барои электронҳои арзон ва чандири худ васеъ истифода мешаванд ва детекторҳои маводҳои дученака аз сабаби хосиятҳои беназири физикӣ ва ҳаракати баланди интиқолдиҳандагон таваҷҷӯҳи зиёдро ҷалб кардаанд. Аммо, дар муқоиса бо детекторҳои InGaAs ва Si/Ge, детекторҳои нав ҳанӯз ҳам аз ҷиҳати устувории дарозмуддат, камолоти истеҳсолӣ ва ҳамгироӣ бояд такмил дода шаванд.
InGaAs яке аз маводҳои беҳтарин барои татбиқи фотодетекторҳои баландсуръат ва вокуниши баланд мебошад. Пеш аз ҳама, InGaAs як маводи нимноқилии банди мустақим аст ва паҳнои банди онро метавон бо таносуби байни In ва Ga танзим кард, то сигналҳои оптикии дарозии мавҷҳои гуногунро муайян кунад. Дар байни онҳо, In0.53Ga0.47As бо шабакаи зеризаминии InP комилан мувофиқ аст ва дар банди алоқаи оптикӣ коэффитсиенти калони ҷабби нур дорад, ки дар тайёр кардани...фотодетекторхо, ва ҷараёни торик ва самаранокии вокуниш низ беҳтарин мебошанд. Дуюм, ҳарду маводҳои InGaAs ва InP суръати баланди дрейфи электрон доранд ва суръати дрейфи электронҳои сершудаи онҳо тақрибан 1×107 см/с аст. Дар айни замон, маводҳои InGaAs ва InP таъсири аз ҳад зиёд шудани суръати электронро дар зери майдони мушаххаси электрикӣ доранд. Суръати аз ҳад зиёд шудани суръати электронро метавон ба 4×107 см/с ва 6×107 см/с тақсим кард, ки барои ба даст овардани паҳнои банди калонтари интиқолдиҳанда бо вақти маҳдуд мусоидат мекунад. Дар айни замон, фотодетектори InGaAs маъмултарин фотодетектори алоқаи оптикӣ мебошад ва усули пайвасткунии афтиши сатҳӣ асосан дар бозор истифода мешавад ва маҳсулоти детектори афтиши сатҳӣ бо 25 Гбод/с ва 56 Гбод/с амалӣ карда шудаанд. Детекторҳои афтиши сатҳӣ бо андозаи хурдтар, афтиши қафо ва паҳнои банди калон низ таҳия шудаанд, ки асосан барои барномаҳои суръати баланд ва сершавии баланд мувофиқанд. Аммо, зонди афтиши сатҳӣ бо ҳолати пайвастшавии худ маҳдуд аст ва ҳамгироӣ бо дигар дастгоҳҳои оптоэлектронӣ душвор аст. Аз ин рӯ, бо беҳтар шудани талаботи ҳамгироии оптоэлектронӣ, фотодетекторҳои InGaAs бо мавҷгири пайвастшуда бо иҷрои аъло ва мувофиқ барои ҳамгироӣ тадриҷан ба маркази тадқиқот табдил ёфтаанд, ки дар байни онҳо модулҳои фотозонди тиҷоратии InGaAs бо басомади 70 ГГц ва 110 ГГц қариб ҳама аз сохторҳои пайвастшудаи мавҷгир истифода мебаранд. Мувофиқи маводҳои гуногуни субстрат, зонди фотоэлектрикии пайвастшудаи мавҷгири InGaAs-ро метавон ба ду категория тақсим кард: InP ва Si. Маводи эпитаксиалӣ дар субстрати InP сифати баланд дорад ва барои тайёр кардани дастгоҳҳои баландсифат бештар мувофиқ аст. Аммо, номувофиқатиҳои гуногун байни маводҳои III-V, маводҳои InGaAs ва субстратҳои Si, ки дар субстратҳои Si парвариш ё пайваст карда шудаанд, боиси сифати нисбатан пасти мавод ё интерфейс мегарданд ва кори дастгоҳ то ҳол фазои васеъ барои беҳбудӣ дорад.
Вақти нашр: 31 декабри соли 2024