Os fotodetectores InGaas introducen fotodetectores de alta velocidade

Os fotodetectores de alta velocidade introdúcense porFotodetectores Ingaas

Fotodetectores de alta velocidadeNo campo da comunicación óptica inclúese principalmente os fotodetectores III-V Ingaas e IV Full SI e GE/Fotodetectores Si. O primeiro é un detector tradicional de infravermello, que foi dominante durante moito tempo, mentres que o segundo confía na tecnoloxía óptica de silicio para converterse nunha estrela en ascenso e é un punto quente no campo da investigación internacional de optoelectrónica nos últimos anos. Ademais, novos detectores baseados en perovskite, materiais orgánicos e bidimensionais están a desenvolverse rapidamente debido ás vantaxes do procesamento doado, unha boa flexibilidade e as propiedades axustables. Existen diferenzas significativas entre estes novos detectores e fotodetectores tradicionais inorgánicos nas propiedades dos materiais e nos procesos de fabricación. Os detectores de perovskita teñen excelentes características de absorción de luz e capacidade de transporte de carga eficiente, os detectores de materiais orgánicos son moi utilizados para os seus electróns de baixo custo e flexibles e os detectores de materiais bidimensionais atraeron moita atención debido ás súas propiedades físicas únicas e á alta mobilidade portadora. Non obstante, en comparación cos detectores INGAAS e SI/GE, aínda hai que mellorar os novos detectores en termos de estabilidade a longo prazo, madurez e integración de fabricación.

INGAAs é un dos materiais ideais para realizar fotodetectores de alta velocidade e alta resposta. En primeiro lugar, INGAAs é un material de semiconductor de banda directa e o seu ancho de banda pódese regular pola relación entre IN e GA para lograr a detección de sinais ópticos de diferentes lonxitudes de onda. Entre eles, IN0.53GA0.47As está perfectamente combinado co enreixado do substrato de INP, e ten un gran coeficiente de absorción de luz na banda de comunicación óptica, que é o máis utilizado na preparación defotodetectores, e a corrente escura e o rendemento de resposta tamén son os mellores. En segundo lugar, os materiais INGAAS e INP teñen unha alta velocidade de deriva de electróns, e a súa velocidade de deriva de electróns saturada é de aproximadamente 1 × 107 cm/s. Ao mesmo tempo, os materiais INGAAS e INP teñen efecto de superación de velocidade de electróns baixo campo eléctrico específico. A velocidade de sobrecarga pódese dividir en 4 × 107cm/s e 6 × 107cm/s, o que propicia para realizar un ancho de banda máis grande do transportista. Na actualidade, o fotodetector de Ingaas é o fotodetector máis importante para a comunicación óptica, e o método de acoplamiento de incidencia superficial úsase principalmente no mercado, e realizáronse os produtos de detector de incidencia de incidencia de superficie de 25 gbaud/s e 56 gbaud/s. Tamén se desenvolveron detectores de incidencia de superficie de menor tamaño, incidencia traseira e grandes anchos de banda, que son principalmente adecuados para aplicacións de alta velocidade e saturación de alta velocidade. Non obstante, a sonda de incidentes de superficie está limitada polo seu modo de acoplamiento e é difícil de integrar con outros dispositivos optoelectrónicos. Polo tanto, coa mellora dos requisitos de integración optoelectrónica, os fotodetectores INGAAS acoplados á guía de ondas cun excelente rendemento e adecuados para a integración convertéronse gradualmente no foco da investigación, entre os que os módulos de fotoprobe InGaAs de 70 GHz comerciais e 110 GHz están case todos usando estruturas acopladas con guidos de onda. Segundo os diferentes materiais do substrato, o acoplamiento de guía de ondas InGaAs sonda fotoeléctrica pódese dividir en dúas categorías: INP e SI. O material epitaxial no substrato INP ten alta calidade e é máis adecuado para a preparación de dispositivos de alto rendemento. Non obstante, varios desaxustes entre materiais III-V, materiais INGAAS e substratos de SI cultivados ou unidos en substratos SI levan a unha calidade de material ou interface relativamente pobre, e o rendemento do dispositivo aínda ten unha gran sala para mellorar.