ИнГаАс фотодетектори представљају фотодетекторе велике брзине

Фотодетектори велике брзине су представљени одИнГаАс фотодетектори

Фотодетектори велике брзинеу области оптичких комуникација углавном укључују ИИИ-В ИнГаАс фотодетекторе и ИВ пуни Си и Ге/Си фотодетектори. Први је традиционални блиски инфрацрвени детектор, који је доминантан дуго времена, док се други ослања на силицијумску оптичку технологију како би постао звезда у успону, и представља врућу тачку у области међународних истраживања оптоелектронике последњих година. Поред тога, нови детектори на бази перовскита, органских и дводимензионалних материјала се брзо развијају због предности лаке обраде, добре флексибилности и подесивих својстава. Постоје значајне разлике између ових нових детектора и традиционалних неорганских фотодетектора у својствима материјала и производним процесима. Перовскит детектори имају одличне карактеристике апсорпције светлости и ефикасан капацитет транспорта наелектрисања, детектори органских материјала се широко користе због ниске цене и флексибилности електрона, а дводимензионални детектори материјала привукли су велику пажњу због својих јединствених физичких својстава и високе мобилности носача. Међутим, у поређењу са ИнГаАс и Си/Ге детекторима, нови детектори тек треба да се побољшају у смислу дугорочне стабилности, зрелости производње и интеграције.

ИнГаАс је један од идеалних материјала за реализацију фотодетектора велике брзине и високог одзива. Пре свега, ИнГаАс је полупроводнички материјал са директним размаком, а његова ширина појасног размака може се регулисати односом између Ин и Га да би се постигла детекција оптичких сигнала различитих таласних дужина. Међу њима, Ин0.53Га0.47Ас је савршено усклађен са решетком супстрата ИнП, и има велики коефицијент апсорпције светлости у оптичком комуникационом опсегу, који се највише користи у припремифотодетектори, а перформансе тамне струје и одзива су такође најбољи. Друго, ИнГаАс и ИнП материјали имају високу брзину дрифта електрона, а њихова брзина померања засићених електрона је око 1 × 107 цм / с. У исто време, ИнГаАс и ИнП материјали имају ефекат прекорачења брзине електрона под специфичним електричним пољем. Брзина прекорачења се може поделити на 4×107цм/с и 6×107цм/с, што је погодно за остваривање већег временско ограниченог пропусног опсега носиоца. Тренутно, ИнГаАс фотодетектор је најпопуларнији фотодетектор за оптичку комуникацију, а метода спајања површинске инциденце се углавном користи на тржишту, а реализовани су производи детектора површинске инциденције од 25 Гбауд/с и 56 Гбауд/с. Такође су развијени детектори површинске инциденције мање величине, повратне инциденције и великог пропусног опсега, који су углавном погодни за апликације велике брзине и високог засићења. Међутим, површинска упадна сонда је ограничена својим начином спајања и тешко се интегрише са другим оптоелектронским уређајима. Стога, са побољшањем захтева оптоелектронске интеграције, фотодетектори ИнГаАс спојени са таласоводом са одличним перформансама и погодни за интеграцију постепено су постали фокус истраживања, међу којима комерцијални модули фотосонде од 70 ГХз и 110 ГХз ИнГаАс скоро сви користе структуре спрегнуте са таласоводом. Према различитим материјалима супстрата, фотоелектрична сонда ИнГаАс која спаја таласовод може се поделити у две категорије: ИнП и Си. Епитаксијални материјал на ИнП подлози је високог квалитета и погоднији је за припрему уређаја високих перформанси. Међутим, различите неусклађености између ИИИ-В материјала, ИнГаАс материјала и Си супстрата узгојених или везаних на Си супстратима доводе до релативно лошег квалитета материјала или интерфејса, а перформансе уређаја и даље имају велики простор за побољшање.