Kupita Patsogolo kwa Kafukufuku wa InGaAs photodetector

Kupita Patsogolo kwa KafukufukuChowunikira zithunzi cha InGaAs

Chifukwa cha kukula kwakukulu kwa kuchuluka kwa kutumiza deta yolumikizirana, ukadaulo wolumikizirana wa kuwala walowa m'malo mwa ukadaulo wachikhalidwe wolumikizirana zamagetsi ndipo wakhala ukadaulo wodziwika bwino wotumizira mauthenga othamanga kwambiri omwe amataya pang'ono mtunda wapakati komanso wautali. Monga gawo lalikulu la gawo lolandirira mauthenga,chowunikira zithunziili ndi zofunikira zambiri kuti igwire ntchito mwachangu kwambiri. Pakati pawo, chowunikira ma waveguide cholumikizidwa ndi photodetector ndi chaching'ono, chokhala ndi bandwidth yambiri, komanso chosavuta kuphatikizidwa ndi zida zina zamagetsi, chomwe ndi cholinga chofufuza za kuzindikira ma photodetection mwachangu kwambiri. ndipo ndi zowunikira ma photodetector zomwe zimayimira kwambiri gulu lolumikizirana la near-infrared.

InGaAs ndi imodzi mwa zipangizo zabwino kwambiri zopezera liwiro lapamwamba komansozida zowunikira zithunzi zomwe zimayankha kwambiriChoyamba, InGaAs ndi chipangizo cha bandgap cholunjika, ndipo m'lifupi mwake mutha kulamulidwa ndi chiŵerengero pakati pa In ndi Ga, zomwe zimathandiza kuzindikira zizindikiro za kuwala kwa mafunde osiyanasiyana. Pakati pawo, In0.53Ga0.47As imagwirizana bwino ndi lattice ya InP substrate ndipo ili ndi coefficient yayikulu kwambiri yoyamwa kuwala mu gulu lolumikizirana la optical. Ndilo lomwe limagwiritsidwa ntchito kwambiri pokonzekera chowunikira zithunzi ndipo lilinso ndi mphamvu yakuda komanso magwiridwe antchito abwino kwambiri. Kachiwiri, zipangizo zonse za InGaAs ndi InP zili ndi liwiro lalikulu la ma electron drift, ndipo liwiro lawo la ma electron drift limafika pafupifupi 1 × 107cm / s. Pakadali pano, pansi pa magetsi enaake, zipangizo za InGaAs ndi InP zimawonetsa zotsatira za liwiro la ma electron velocity overshoot, ndi liwiro lawo la overshoot kufika 4 × 107cm / s ndi 6 × 107cm / s motsatana. Ndibwino kuti mupeze bandwidth yodutsa kwambiri. Pakadali pano, zowunikira zithunzi za InGaAs ndizomwe zimawunikira kwambiri ma photodetector pakulankhulana kwa optical. Zipangizo zodziwira zochitika zapamtunda zazing'ono, zobwerera m'mbuyo, komanso zowunikira kwambiri zapangidwanso, zomwe zimagwiritsidwa ntchito makamaka pa ntchito monga kuthamanga kwambiri komanso kuchuluka kwa zinthu.

Komabe, chifukwa cha zofooka za njira zawo zolumikizirana, zozindikira za ngozi ya pamwamba zimakhala zovuta kuzigwirizanitsa ndi zida zina za optoelectronic. Chifukwa chake, chifukwa cha kufunikira kwakukulu kwa kuphatikiza kwa optoelectronic, zozindikira za InGaAs zolumikizidwa ndi ma waveguide zomwe zimagwira ntchito bwino kwambiri komanso zoyenera kuphatikizidwa pang'onopang'ono zakhala cholinga chachikulu cha kafukufuku. Pakati pawo, ma module a InGaAs amalonda a 70GHz ndi 110GHz pafupifupi onse amagwiritsa ntchito kapangidwe ka ma waveguide coupling. Malinga ndi kusiyana kwa zinthu za substrate, zozindikira za InGaAs zolumikizidwa ndi ma waveguide zimatha kugawidwa m'magulu awiri: zochokera ku INP ndi zochokera ku Si. Epitaxial yazinthu zomwe zili pa substrate za InP ili ndi khalidwe lapamwamba ndipo ndiyoyenera kwambiri kupanga zida zapamwamba. Komabe, pazinthu za gulu la III-V zomwe zimakula kapena kulumikizidwa pa substrate za Si, chifukwa cha kusiyana kosiyanasiyana pakati pa zinthu za InGaAs ndi substrate za Si, mtundu wazinthu kapena mawonekedwe ake ndi wochepa, ndipo pakadalibe malo okwanira oti zipangizozi zigwire ntchito bwino.

Chipangizochi chimagwiritsa ntchito InGaAsP m'malo mwa InP ngati zinthu zochepetsera mphamvu ya magetsi. Ngakhale kuti chimachepetsa liwiro la ma elekitironi kufika pamlingo winawake, chimathandizira kulumikizana kwa kuwala kochokera ku waveguide kupita ku dera loyamwa. Nthawi yomweyo, gawo lolumikizana la InGaAsP N limachotsedwa, ndipo mpata wochepa umapangidwa mbali zonse za pamwamba pa P, zomwe zimapangitsa kuti mphamvu ya kuwala igwire bwino ntchito. Zimapangitsa kuti chipangizocho chikhale ndi mphamvu zambiri.