Ṣe àgbékalẹ̀ ẹ̀rọ amóhùnmáwòrán InGaAs

Ṣe afihanOlùwádìí fọ́tò InGaAs

InGaAs jẹ́ ọ̀kan lára ​​àwọn ohun èlò tó dára jùlọ fún àṣeyọrí ìdáhùn gíga àtiolùwádìí fọ́tò iyara gígaÀkọ́kọ́, InGaAs jẹ́ ohun èlò semikondokito bandgap taara, a sì le ṣe àkóso ìbú bandgap rẹ̀ nípasẹ̀ ìpíndọ́gba láàárín In àti Ga, èyí tí ó ń jẹ́ kí a rí àwọn àmì opitika ti àwọn ìgbì gígùn tó yàtọ̀ síra. Láàrín wọn, In0.53Ga0.47As bá InP substrate lattice mu dáadáa, ó sì ní ìwọ̀n ìfàmọ́ra ìmọ́lẹ̀ tó ga gan-an nínú ìjápọ̀ ìbánisọ̀rọ̀ opitika. Ó jẹ́ èyí tí a lò jùlọ nínú ìṣètòolùwádìí fọ́tòÓ sì tún ní agbára ìṣàn dúdú àti ìṣe ìdáhùnpadà tó tayọ jùlọ. Èkejì, àwọn ohun èlò InGaAs àti InP ní iyàrá ìfàsẹ́yìn elekitironi tó ga, pẹ̀lú iyàrá ìfàsẹ́yìn elekitironi tó kún fún ìwọ̀n tó jẹ́ 1×107cm/s. Ní àkókò kan náà, lábẹ́ àwọn pápá iná mànàmáná pàtó kan, àwọn ohun èlò InGaAs àti InP ń fi àwọn ipa ìfàsẹ́yìn elekitironi hàn, pẹ̀lú iyàrá ìfàsẹ́yìn wọn tó dé 4×107cm/s àti 6×107cm/s lẹ́sẹẹsẹ. Ó ń mú kí ó ṣeé ṣe láti ní ìwọ̀n ìkọjá tí ó ga jùlọ. Lọ́wọ́lọ́wọ́, àwọn photodetectors InGaAs ni photodetectors tó gbajúmọ̀ jùlọ fún ìbánisọ̀rọ̀ opitika. Ní ọjà, ọ̀nà ìsopọ̀ ìṣẹ̀lẹ̀ ojú ilẹ̀ ni ó wọ́pọ̀ jùlọ. Àwọn ọjà detectors ojú ilẹ̀ pẹ̀lú Gaud/s 25 àti Gaud/s 56 ni a lè ṣe ní ibi-pupọ tẹ́lẹ̀. Àwọn detectors ojú ilẹ̀ tí ó kéré, back-incident, àti high-bandwidth surface-incident detectors ni a ti ṣe àgbékalẹ̀ wọn, pàápàá jùlọ fún àwọn ohun èlò bíi iyàrá gíga àti ìkún gíga. Sibẹsibẹ, nitori awọn idiwọn ti awọn ọna asopọpọ wọn, awọn ẹrọ wiwa iṣẹlẹ dada nira lati ṣepọ pẹlu awọn ẹrọ optoelectronic miiran. Nitorinaa, pẹlu iwulo ti n pọ si fun isọpọ optoelectronic, awọn ẹrọ wiwa InGaAs ti a so pọ pẹlu iṣẹ ṣiṣe ti o tayọ ati ti o yẹ fun isọdọkan ti di idojukọ iwadii diẹdiẹ. Lara wọn, awọn modulu ẹrọ wiwa InGaAs ti iṣowo ti 70GHz ati 110GHz fere gbogbo wọn gba awọn ẹya asopọ waveguide. Gẹgẹbi iyatọ ninu awọn ohun elo substrate, awọn ẹrọ wiwa InGaAs ti a so pọ le pin si oriṣi meji: orisun INP ati orisun Si. Awọn ohun elo epitaxial lori awọn substrate InP ni didara giga ati pe o dara julọ fun iṣelọpọ awọn ẹrọ iṣẹ giga. Sibẹsibẹ, fun awọn ohun elo ẹgbẹ III-V ti a dagba tabi ti a so pọ lori awọn substrate Si, nitori awọn aiṣedeede oriṣiriṣi laarin awọn ohun elo InGaAs ati awọn substrate Si, didara ohun elo tabi wiwo ko dara pupọ, ati pe aaye pupọ wa fun ilọsiwaju ninu iṣẹ awọn ẹrọ naa.

Iduroṣinṣin ti photodetector ni awọn agbegbe lilo oriṣiriṣi, paapaa labẹ awọn ipo ti o nira, tun jẹ ọkan ninu awọn okunfa pataki ninu awọn ohun elo ti o wulo. Ni awọn ọdun aipẹ yii, awọn iru awọn detector tuntun bii perovskite, awọn ohun elo Organic ati awọn ohun elo onisẹpo meji, eyiti o ti fa akiyesi pupọ, tun dojuko ọpọlọpọ awọn ipenija ni awọn ofin ti iduroṣinṣin igba pipẹ nitori otitọ pe awọn ohun elo funrararẹ ni ipa nipasẹ awọn ifosiwewe ayika. Nibayi, ilana isọdọkan ti awọn ohun elo tuntun ko ti dagba, ati pe iwadii siwaju si tun nilo fun iṣelọpọ nla ati ibamu iṣẹ.

Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìfìhàn àwọn inductors lè mú kí ìwọ̀n bandwidth àwọn ẹ̀rọ pọ̀ sí i ní ìsinsìnyí, kò gbajúmọ̀ nínú àwọn ètò ìbánisọ̀rọ̀ optical oni-nọmba. Nítorí náà, bí a ṣe lè yẹra fún àwọn ipa búburú láti dín àwọn ìpín RC parasitic ti ẹ̀rọ náà kù jẹ́ ọ̀kan lára ​​​​àwọn ìtọ́sọ́nà ìwádìí ti photodetector iyara gíga. Èkejì, bí ìwọ̀n bandwidth ti àwọn photodetectors tí a so pọ̀ mọ́ waveguide ṣe ń pọ̀ sí i, ìdíwọ́ láàárín bandwidth àti responsibility bẹ̀rẹ̀ sí í farahàn lẹ́ẹ̀kan síi. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé a ti ròyìn àwọn photodetectors Ge/Si àti photodetector InGaAs pẹ̀lú bandwidth 3dB tí ó ju 200GHz lọ, àwọn responsivities wọn kò tẹ́lọ́rùn. Bí a ṣe lè mú ìwọ̀n bandwidth pọ̀ sí i nígbà tí a bá ń pa responsivity rere mọ́ jẹ́ kókó ìwádìí pàtàkì, èyí tí ó lè nílò ìfìhàn àwọn ohun èlò tuntun tí ó bá ìlànà mu (ìṣíkiri gíga àti ìfàsẹ́yìn gíga) tàbí àwọn ètò ẹ̀rọ iyara gíga tuntun láti yanjú. Ní àfikún, bí ìwọ̀n bandwidth ẹ̀rọ náà ṣe ń pọ̀ sí i, àwọn ipò ìlò ti àwọn detectors nínú àwọn ìjápọ̀ microwave photonic yóò máa pọ̀ sí i díẹ̀díẹ̀. Láìdàbí agbára ìṣàn díẹ̀ àti ìwádìí ìfàmọ́ra gíga nínú ìbánisọ̀rọ̀ optical, ipò yìí, lórí ìpìlẹ̀ bandwidth gíga, ní ìbéèrè agbára ìṣànra gíga fún ìṣẹ̀lẹ̀ agbára gíga. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn ẹ̀rọ bandwidth gíga sábà máa ń gba àwọn ẹ̀rọ kékeré, nítorí náà kò rọrùn láti ṣe àwọn photodetectors agbára gíga àti agbára ìṣànra gíga, àti pé àwọn ìṣẹ̀dá tuntun síwájú sí i lè nílò nínú yíyọ àwọn ẹ̀rọ náà kúrò àti ìtújáde ooru. Níkẹyìn, dídín ìṣàn dúdú ti àwọn detectors iyara gíga kù jẹ́ ìṣòro tí àwọn photodetectors pẹ̀lú àìbáramu lattice nílò láti yanjú. Ìṣàn dúdú ní í ṣe pẹ̀lú dídára kristali àti ipò ojú ilẹ̀ ti ohun èlò náà. Nítorí náà, àwọn ìlànà pàtàkì bíi heteroepitaxy dídára gíga tàbí ìsopọ̀ lábẹ́ àwọn ètò àìbáramu lattice nílò ìwádìí àti ìdókòwò púpọ̀ sí i.