Se introducen fotodetectores de alta velocidad porFotodetectores de Ingaas
Fotodetectores de alta velocidadEn el campo de la comunicación óptica, incluye principalmente fotodetectores III-V Igaas y IV Full SI y GE/Fotodetectores de SI. El primero es un detector tradicional casi infrarrojo, que ha sido dominante durante mucho tiempo, mientras que el segundo depende de la tecnología óptica de silicio para convertirse en una estrella en ascenso, y es un punto de acceso en el campo de la investigación internacional de optoelectrónica en los últimos años. Además, los nuevos detectores basados en los materiales de perovskita, orgánicos y bidimensionales se están desarrollando rápidamente debido a las ventajas de procesamiento fácil, buena flexibilidad y propiedades ajustables. Existen diferencias significativas entre estos nuevos detectores y fotodetectores inorgánicos tradicionales en las propiedades del material y los procesos de fabricación. Los detectores de perovskitas tienen excelentes características de absorción de luz y capacidad de transporte de carga eficiente, los detectores de materiales orgánicos se usan ampliamente por su bajo costo y electrones flexibles, y los detectores de materiales bidimensionales han atraído mucha atención debido a sus propiedades físicas únicas y su alta movilidad portadora. Sin embargo, en comparación con los detectores de Ingaas y SI/GE, los nuevos detectores aún deben mejorarse en términos de estabilidad a largo plazo, madurez de fabricación e integración.
Ingaas es uno de los materiales ideales para realizar fotodetectores de alta velocidad y alta respuesta. En primer lugar, Ingaas es un material semiconductor de banda de banda directo, y su ancho de banda de banda puede regularse por la relación entre In y GA para lograr la detección de señales ópticas de diferentes longitudes de onda. Entre ellos, IN0.53Ga0.47As se combina perfectamente con la red de sustrato de INP, y tiene un gran coeficiente de absorción de luz en la banda de comunicación óptica, que es la más utilizada en la preparación defotodetectoresy el rendimiento de la corriente oscura y la capacidad de respuesta también son los mejores. En segundo lugar, los materiales Ingaas e INP tienen una alta velocidad de deriva de electrones, y su velocidad de deriva de electrones saturados es de aproximadamente 1 × 107 cm/s. Al mismo tiempo, los materiales INGAA e INP tienen un efecto de sobreimpulso de velocidad electrónica bajo un campo eléctrico específico. La velocidad de sobreimpulso se puede dividir en 4 × 107 cm/sy 6 × 107cm/s, lo que es propicio para realizar un ancho de banda limitado por el tiempo de transporte más grande. En la actualidad, el fotodetector de Ingaas es el fotodetector más convencional para la comunicación óptica, y el método de acoplamiento de incidencia de superficie se usa principalmente en el mercado, y los 25 Gbaud/S y 56 Productos de detector de incidencia de superficie GBAUD/S se han realizado. También se han desarrollado un tamaño más pequeño, incidencia de espalda y detectores de incidencia de superficie de ancho de banda grande, que son principalmente adecuados para aplicaciones de alta velocidad y alta saturación. Sin embargo, la sonda incidente de la superficie está limitada por su modo de acoplamiento y es difícil de integrar con otros dispositivos optoelectrónicos. Por lo tanto, con la mejora de los requisitos de integración optoelectrónica, los fotodetectores de Ingaas acoplados a la guía de onda con un rendimiento excelente y adecuados para la integración se han convertido gradualmente en el foco de la investigación, entre los cuales los módulos de fotoprobe InGaaS comerciales de 70 GHz y 110 GHz se encuentran casi todos utilizando estructuras acopladas de guía de onda. Según los diferentes materiales de sustrato, la sonda fotoeléctrica de acoplamiento de guía de onda Ingaas se puede dividir en dos categorías: INP y SI. El material epitaxial sobre sustrato INP tiene alta calidad y es más adecuado para la preparación de dispositivos de alto rendimiento. Sin embargo, varios desajustes entre los materiales III-V, los materiales de Ingaas y los sustratos SI cultivados o unidos en sustratos SI conducen a una calidad relativamente pobre de materiales o interfaz, y el rendimiento del dispositivo todavía tiene un gran margen de mejora.
Tiempo de publicación: diciembre 31-2024