nepangakenInGaAs photodetector
InGaAs minangka salah sawijining bahan sing cocog kanggo entuk respon dhuwur lanphotodetector kacepetan dhuwur. Kaping pisanan, InGaAs minangka bahan semikonduktor bandgap langsung, lan jembaré bandgap bisa diatur kanthi rasio antara In lan Ga, supaya bisa ndeteksi sinyal optik saka dawa gelombang sing beda. Ing antarane, In0.53Ga0.47As cocog karo kisi substrat InP lan nduweni koefisien panyerepan cahya sing dhuwur banget ing pita komunikasi optik. Iku sing paling akeh digunakake ing preparation sakadetektor fotolan uga nduweni kinerja saiki peteng lan responsif sing paling pinunjul. Kapindho, bahan InGaAs lan InP nduweni kecepatan drift elektron sing relatif dhuwur, kanthi kecepatan drift elektron jenuh kira-kira 1 × 107cm/s. Sauntara kuwi, ing lapangan listrik tartamtu, bahan InGaAs lan InP nuduhake efek overshoot kecepatan elektron, kanthi kecepatan overshoot masing-masing tekan 4 × 107cm / s lan 6 × 107cm / s. Iku kondusif kanggo entuk bandwidth nyebrang sing luwih dhuwur. Saiki, photodetector InGaAs minangka photodetector paling utama kanggo komunikasi optik. Ing pasar, cara kopling permukaan-insiden sing paling umum. Produk detektor permukaan kanthi 25 Gaud / s lan 56 Gaud / s wis bisa diprodhuksi sacara massal. Detektor insiden permukaan sing luwih cilik, back-inside, lan bandwidth dhuwur uga wis dikembangake, utamane kanggo aplikasi kayata kecepatan dhuwur lan jenuh dhuwur. Nanging, amarga watesan metode kopling, detektor kedadeyan permukaan angel digabungake karo piranti optoelektronik liyane. Mula, kanthi nambah panjaluk integrasi optoelektronik, pandu gelombang digandhengake karo detektor foto InGaAs kanthi kinerja sing apik lan cocog kanggo integrasi, mboko sithik dadi fokus riset. Antarane, modul photodetector InGaAs komersial 70GHz lan 110GHz meh kabeh nganggo struktur kopling waveguide. Miturut prabédan ing bahan landasan, waveguide digandhengake karo fotodetektor InGaAs utamané bisa diklasifikasikaké dadi rong jinis: basis INP lan basis Si. Bahan epitaxial ing substrat InP nduweni kualitas dhuwur lan luwih cocok kanggo fabrikasi piranti kanthi kinerja dhuwur. Nanging, kanggo bahan III-V klompok thukul utawa kaiket ing substrat Si, amarga macem-macem mismatches antarane bahan InGaAs lan substrat Si, materi utawa antarmuka kualitas relatif miskin, lan isih ana kamar owahan kanggo dandan ing kinerja piranti.
Stabilitas fotodetektor ing macem-macem lingkungan aplikasi, utamane ing kahanan sing ekstrim, uga minangka salah sawijining faktor kunci ing aplikasi praktis. Ing taun-taun pungkasan, jinis detektor anyar kayata perovskite, bahan organik lan rong dimensi, sing wis narik kawigaten akeh, isih ngadhepi akeh tantangan babagan stabilitas jangka panjang amarga kasunyatane bahan kasebut gampang kena pengaruh faktor lingkungan. Sauntara kuwi, proses integrasi bahan anyar isih durung diwasa, lan eksplorasi luwih lanjut isih dibutuhake kanggo produksi skala gedhe lan konsistensi kinerja.
Sanajan introduksi induktor kanthi efektif bisa nambah bandwidth piranti saiki, nanging ora populer ing sistem komunikasi optik digital. Mulane, carane ngindhari dampak negatif kanggo luwih nyuda parameter RC parasit piranti minangka salah sawijining arah riset photodetector kanthi kacepetan dhuwur. Kapindho, nalika bandwidth saka pandu arah gelombang ditambah photodetector terus nambah, alangan antarane bandwidth lan responsif wiwit muncul maneh. Senajan fotodetektor Ge / Si lan fotodetektor InGaAs kanthi bandwidth 3dB ngluwihi 200GHz wis dilaporake, tanggung jawabe ora puas. Cara nambah bandwidth nalika njaga responsivitas sing apik minangka topik riset sing penting, sing mbutuhake introduksi bahan anyar sing kompatibel karo proses (mobilitas dhuwur lan koefisien panyerepan sing dhuwur) utawa struktur piranti kacepetan dhuwur sing anyar kanggo ngatasi. Kajaba iku, nalika bandwidth piranti mundhak, skenario aplikasi detektor ing tautan fotonik gelombang mikro bakal saya tambah. Ora kaya kedadeyan daya optik cilik lan deteksi sensitivitas dhuwur ing komunikasi optik, skenario iki, adhedhasar bandwidth dhuwur, nduweni panjaluk daya saturasi sing dhuwur kanggo insiden daya dhuwur. Nanging, piranti kanthi bandwidth dhuwur biasane nganggo struktur ukuran cilik, mula ora gampang nggawe detektor fotodetektor kanthi kecepatan dhuwur lan kejenuhan dhuwur, lan inovasi luwih bisa dibutuhake ing ekstraksi operator lan boros panas piranti kasebut. Pungkasan, nyuda arus peteng detektor kacepetan dhuwur tetep dadi masalah sing kudu diatasi dening photodetector kanthi ketidakcocokan kisi. Saiki peteng utamane ana hubungane karo kualitas kristal lan kahanan permukaan materi. Mulane, proses utama kayata heteroepitaxy kualitas dhuwur utawa ikatan ing sistem kisi mismatch mbutuhake riset lan investasi luwih akeh.
Wektu kirim: Aug-20-2025