Чаро мо бояд Ge-ро ҳамчун фотодетектор истифода барем?

Чаро мо бояд Ge-ро ҳамчунфотодетектор
1, Мавқеъгирии асосӣ: Чаро истифодаи Ge ҳамчун фотодетектор зарур аст?
Дар пайвандҳои оптикии кремний, фотодетектор «тарҷумонҳо» мебошанд, ки сигналҳои оптикиро ба сигналҳои барқӣ табдил медиҳанд. Аммо, худи кремний банди банд 1.12 эВ дорад ва барои бандҳои алоқаи 1310/1550 нм қариб шаффоф аст, аз ин рӯ танҳо германий (Ge)-ро метавон ворид кард.
Ge дорои фосилаи мустақими 0,8 эВ мебошад, ки банди O/C-и алоқаро фаро мегирад, аммо номувофиқати шабакавии 4,2% бо кремний дорад. Зичии дислокатсия барои афзоиши мустақим то 4 × 10 ⁸ см ⁻² аст ва ҷараёни торик комилан дастнорас аст; Дар айни замон, Ge дорои фосилаи ғайримустақими банд аст ва коэффитсиенти ҷабби он табиатан як тартиби бузургӣ аз InGaAs пасттар аст, ки ин як заъфи табиӣ аст.
2, Пешрафти асосӣ: ҳамгироии мавҷгир монеаи иҷроишро бартараф мекунад
«Дарозии ҷаббида = роҳи ҷамъоварии интиқолдиҳанда»-и фотодетекторҳои анъанавии амудии афтидан дорои арраи «паҳнои банд»-и ҷавобгарӣ мебошад, ки ҳадди болоии он танҳо 7 ГГц аст;
Дар айни замон, дастгоҳҳои маъмултарин ба се категория тақсим мешаванд:
Пини амудӣ: Ин раванд соддатарин ва маъмултарин дар соҳа буда, ба 40 Гб/с дар сифр таассуб ва> паҳнои банд ба 60 ГГц мерасад;
Металли нимноқилии металлии MSM: ба допинги ҳарорати баланд ниёз надорад, онро дар қисмати қафо ҷойгир кардан мумкин аст, ҷараёни торикии баланд дорад ва паҳнои банд зиёда аз 40 ГГц аст;
Вариантҳои баландсифат:Фотодетекторҳои мавҷҳои сафарӣ(TWPD) ва фотодетекторҳои интиқолдиҳандаи якхатта (UTC) барои пайвандҳои фотонии микроволновка истифода мешаванд, ки паҳнои банди баланд ва фотоҷараёни сершавии баландро мувозинат мекунанд.
3, Маводҳо ва ҳунармандӣ: Табдил додани "камбудиҳо" ба бартариҳо
Дар посух ба номувофиқатии шабака ва камбудиҳои фаъолият, саноат роҳҳои ҳалли пухтаеро таҳия кардааст:
Усули эпитаксия думарҳилаӣ: аввал, қабати буферии ҳарорати пасти 30-50 нм парвариш карда мешавад ва сипас ҳарорат барои расидан ба ғафсии мақсаднок баланд карда мешавад ва зичии дислокатсияро то ~10 ⁷ см ⁻² кам мекунад;
Муҳандисии шиддат: Тафовут дар коэффитсиентҳои васеъшавии гармӣ байни Ge ва Si боиси шиддати кашиши дуҷонибаи 0,2% дар плёнкаи Ge мегардад, ки дар натиҷа фосилаи мустақими банд аз 0,8 эВ то 0,77 эВ ва васеъшавии канори ҷаббиш аз 1,55 мкм то 1,61 мкм ба вуҷуд меояд, ки тамоми банди C+L-ро фаро мегирад ва ҳатто коэффитсиенти ҷаббиш дар банди L метавонад ба коэффитсиенти InGaAs мувофиқат кунад;
Ҳамгироии CMOS: Он ҳанӯз дар марҳилаи таҳқиқотӣ қарор дорад. Ҳамгироии қисмати пеш (FEOL) бояд ба ҳарорати баландтар аз 750 ℃ ​​тоб оварад, дар ҳоле ки ҳамгироии қисмати пуштибон (BEOL) ба ҳарорат мусоид аст, аммо бе субстратҳои булӯрӣ ва ҳанӯз ҳалли ягонаи пухтаро ташкил накардааст. Дар айни замон, саноат умуман роҳи омехтаи "90% як чип + беруна"-ро қабул мекунад.лазер".