Pag-uswag sa Pagpanukiduki sa InGaAs photodetector

Pag-uswag sa Pagpanukiduki saInGaAs photodetector

Uban sa exponential nga pag-uswag sa gidaghanon sa transmission data sa komunikasyon, ang optical interconnection technology mipuli sa tradisyonal nga electrical interconnection technology ug nahimong mainstream nga teknolohiya alang sa medium ug long-distance low-loss high-speed transmission. Isip kinauyokan nga bahin sa optical receiving end, angphotodetectoradunay mas taas nga mga kinahanglanon alang sa iyang high-speed nga performance. Taliwala niini, ang waveguide nga giubanan sa photodetector gamay ra ang gidak-on, taas ang bandwidth, ug dali nga i-integrate on-chip sa uban pang mga optoelectronic nga aparato, nga mao ang pokus sa panukiduki sa high-speed nga photodetection. ug mao ang labing representante nga photodetector sa duol-infrared nga komunikasyon nga banda.

Ang InGaAs usa sa mga sulundon nga materyales alang sa pagkab-ot sa high-speed ugtaas nga tubag nga mga photodetector. Una, ang InGaAs usa ka direkta nga bandgap semiconductor nga materyal, ug ang gilapdon sa bandgap niini mahimong makontrol sa ratio tali sa In ug Ga, nga makapahimo sa pagkakita sa mga optical signal sa lain-laing mga wavelength. Lakip niini, ang In0.53Ga0.47As hingpit nga gipares sa InP substrate lattice ug adunay taas kaayo nga light absorption coefficient sa optical communication band. Kini ang labing kaylap nga gigamit sa pag-andam sa photodetector ug adunay usab labing katingad-an nga ngitngit nga karon ug pasundayag nga responsable. Ikaduha, ang InGaAs ug InP nga mga materyales adunay medyo taas nga electron drift velocities, uban sa ilang saturated electron drift velocities pareho nga gibana-bana nga 1 × 107cm/s. Samtang, ubos sa piho nga mga natad sa kuryente, ang InGaAs ug InP nga mga materyales nagpakita sa electron velocity overshoot effects, uban sa ilang overshoot velocities nga moabot sa 4×107cm/s ug 6×107cm/s matag usa. Kini maayo sa pagkab-ot sa usa ka mas taas nga crossing bandwidth. Sa pagkakaron, ang InGaAs photodetector mao ang pinaka-mainstream nga photodetector alang sa optical communication. Ang mas gamay nga gidak-on, back-insidente, ug high-bandwidth surface incident detectors naugmad usab, kasagaran gigamit sa mga aplikasyon sama sa high speed ug high saturation.

Bisan pa, tungod sa mga limitasyon sa ilang mga pamaagi sa pagdugtong, ang mga detektor sa insidente sa ibabaw lisud nga i-integrate sa ubang mga aparato nga optoelectronic. Busa, uban sa nagkadako nga panginahanglan alang sa optoelectronic integration, waveguide inubanan sa InGaAs photodetectors nga adunay maayo kaayo nga performance ug angay alang sa integration nga hinay-hinay nga nahimong focus sa research. Lakip niini, ang komersyal nga InGaAs photodetector modules nga 70GHz ug 110GHz hapit tanan nagsagop sa mga istruktura sa pagdugtong sa waveguide. Sumala sa kalainan sa mga materyales sa substrate, ang waveguide inubanan sa InGaAs photodetector kasagarang maklasipikar sa duha ka matang: INP-based ug Si-based. Ang materyal nga epitaxial sa InP substrates adunay taas nga kalidad ug mas angay alang sa paggama sa mga high-performance nga mga himan. Bisan pa, alang sa III-V nga mga materyales sa grupo nga gipatubo o gigapos sa mga substrate sa Si, tungod sa lainlaing mga mismatches tali sa mga materyales sa InGaAs ug mga substrate sa Si, ang kalidad sa materyal o interface medyo dili maayo, ug adunay daghang lugar alang sa pagpaayo sa paghimo sa mga aparato.

Gigamit sa aparato ang InGaAsP imbes nga InP isip materyal sa rehiyon sa pagkahurot. Bisan kung kini nagpamenos sa saturation drift velocity sa mga electron sa usa ka sukod, kini nagpauswag sa pagdugtong sa insidente nga kahayag gikan sa waveguide ngadto sa absorption region. Sa samang higayon, ang InGaAsP N-type contact layer gikuha, ug usa ka gamay nga gintang ang naporma sa matag kilid sa P-type nga nawong, nga epektibo nga nagpalambo sa pagpugong sa kahayag nga kapatagan. Makatabang kini sa aparato nga makab-ot ang labi ka taas nga responsibilidad.