Hochgeschwindigkeits -Fotodetektoren werden von InGaAs -Fotodetektoren eingeführt

Hochgeschwindigkeits -Fotodetektoren werden durch eingeführtIngaas -Fotodetektoren

Hochgeschwindigkeits-FotodetektorenIm Bereich der optischen Kommunikation gehören hauptsächlich III-V-Ingaas-Fotodetektoren und IV Full Si und GE/SI -Fotodetektoren. Ersteres ist ein traditioneller nahezu Infrarotdetektor, der seit langem dominiert, während letzteres auf die optische Siliziumtechnologie angewiesen ist, um ein steigender Star zu werden, und in den letzten Jahren ein Hotspot auf dem Gebiet der internationalen Optoelektronikforschung ist. Darüber hinaus entwickeln sich neue Detektoren, die auf Perovskit-, organischen und zweidimensionalen Materialien basieren, aufgrund der Vorteile einer einfachen Verarbeitung, einer guten Flexibilität und der einstellbaren Eigenschaften schnell. Es gibt signifikante Unterschiede zwischen diesen neuen Detektoren und traditionellen anorganischen Fotodetektoren in Materialeigenschaften und Herstellungsprozessen. Perovskit-Detektoren haben hervorragende Lichtabsorptionseigenschaften und eine effiziente Ladungstransportkapazität, organische Materialdetektoren werden häufig für ihre kostengünstigen und flexiblen Elektronen verwendet, und zweidimensionale Materialdetektoren haben aufgrund ihrer einzigartigen physikalischen Eigenschaften und hoher Mobilität mit hoher Träger viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Im Vergleich zu InGaAs- und SI/GE-Detektoren müssen die neuen Detektoren jedoch in Bezug auf Langzeitstabilität, Herstellungsreife und Integration noch verbessert werden.

Ingaas ist eines der idealen Materialien, um Hochgeschwindigkeits- und hohe Reaktionsfotodetektoren zu realisieren. Erstens ist Ingaas ein direktes Bandgap -Halbleitermaterial, und seine Bandlückenbreite kann durch das Verhältnis zwischen in und GA reguliert werden, um die Nachweis optischer Signale unterschiedlicher Wellenlängen zu erreichen. Unter ihnen ist in 0,53GA0.47As perfekt mit dem Substratgitter von INP übereinFotodetektorenund die dunkle Strom- und Reaktionsfähigkeitsleistung sind auch die beste. Zweitens haben InGaAs- und INP -Materialien eine hohe Elektronen -Driftgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit der gesättigten Elektronendrift etwa 1 × 107 cm/s. Gleichzeitig haben InGaAs- und INP -Materialien eine Elektronengeschwindigkeitsüberschreitungswirkung unter spezifischem elektrischem Feld. Die Überschwemmungsgeschwindigkeit kann in 4 × 107 cm/s und 6 × 107 cm/s unterteilt werden, was für die Realisierung einer größeren zeitbegrenzten Bandbreite von Träger förderlich ist. Gegenwärtig ist der InGaAs -Fotodetektor der Mainstream -Fotodetektor für die optische Kommunikation, und die Oberflächen -Inzidenz -Kopplungsmethode wird hauptsächlich auf dem Markt verwendet, und die 25 GBAUD/S- und 56 GBAUD/S -Produkte für Oberflächeninzidenzdetektor wurden realisiert. Es wurden auch kleinere Größe, Rückeninzidenz und große Bandbreiteninzidenzdetektoren entwickelt, die hauptsächlich für hohe Geschwindigkeits- und hohe Sättigungsanwendungen geeignet sind. Die Oberflächen -Incident -Sonde ist jedoch durch den Kopplungsmodus begrenzt und ist schwer in andere optoelektronische Geräte zu integrieren. Daher sind mit der Verbesserung der Anforderungen an optoelektronische Integration die inGaAs -Fotodetektoren mit hervorragender Leistung und für die Integration geeignete Forschungsschwerpunkte geeignet. Gemäß den verschiedenen Substratmaterialien kann die fotoelektrische Probe der Wellenleiter -Kopplung ingaaS in zwei Kategorien unterteilt werden: INP und Si. Das epitaxiale Material auf dem INP-Substrat hat eine hohe Qualität und eignet sich besser für die Herstellung von Hochleistungsgeräten. Verschiedene Fehlanpassungen zwischen III-V-Materialien, Ingaas-Materialien und SI-Substraten, die auf Si-Substraten angebaut oder gebunden sind, führen jedoch zu relativ schlechtes Material oder Schnittstellenqualität, und die Leistung des Geräts hat immer noch einen großen Raum für Verbesserungen.