מגזרי פוטו במהירות גבוהה מוצגים על ידי מגני פוטו של אינגאס

מגני פוטו במהירות גבוהה מוצגים על ידיIngaas PhotoDetectors

פוטו-גטורים במהירות גבוההבתחום התקשורת האופטית כוללים בעיקר את ה- III-V IngaAs PhotoDectors ו- IV מלא Si ו- Ge/Si PhotoDectorsו הראשון הוא גלאי אינפרא אדום מסורתי, שהיה דומיננטי מזה זמן רב, ואילו האחרון מסתמך על טכנולוגיה אופטית סיליקונית כדי להפוך לכוכב עולה, והוא נקודה חמה בתחום המחקר הבינלאומי לאופטואלקטרוניקה בשנים האחרונות. בנוסף, גלאים חדשים המבוססים על חומרים פרובסקייט, אורגניים ודו-ממדיים מתפתחים במהירות בגלל היתרונות של עיבוד קל, גמישות טובה ותכונות מכוונות. ישנם הבדלים משמעותיים בין גלאים חדשים אלה לבין גלאים פוטו -אורגניים מסורתיים בתכונות חומר ותהליכי ייצור. לגלאי perovskite יש מאפייני ספיגת אור מצוינים ויכולת הובלה מטען יעיל, גלאי חומרים אורגניים נמצאים בשימוש נרחב לעלותם הנמוכה והאלקטרונים הגמישים שלהם, וגלאי חומרים דו-ממדיים משכו תשומת לב רבה בגלל תכונותיהם הפיזיות הייחודיות וניידות המנשא הגבוה. עם זאת, בהשוואה לגלאי INGAAS ו- SI/GE, עדיין יש לשפר את הגלאים החדשים מבחינת יציבות לטווח הארוך, בגרות ייצור ושילוב.

IngaAs הוא אחד החומרים האידיאליים למימוש מהירות גבוהה ופוטו -גזורים בתגובה גבוהה. ראשית, אינגאס הוא חומר מוליך למחצה של מוליכים למחצה ישיר, ורוחב פס הלהקה שלו יכול להיות מווסת על ידי היחס בין IN לבין GA כדי להשיג איתור אותות אופטיים באורכי גל שונים. ביניהם, אינץ '0.53GA0.47AS מתאים באופן מושלם עם סריג המצע של INP, ויש לו מקדם ספיגת אור גדול בלהקת התקשורת האופטית, שהיא הנפוצה ביותר בהכנתפוטו -גטורים, וביצועי הזרם האפל וההיענות הם גם הטובים ביותר. שנית, לחומרי INGAAs ו- INP שניהם יש מהירות סחף אלקטרונים גבוהה, ומהירות הסחף האלקטרוני הרווי שלהם היא בערך 1 × 107 ס"מ/שניות. במקביל, לחומרי INGAAs ו- INP יש אפקט יתר של מהירות אלקטרונים תחת שדה חשמלי ספציפי. ניתן לחלק את מהירות יתר על המידה ל -4 × 107 ס"מ/שניות ו 6 × 107 ס"מ/שניות, אשר תורם למימוש רוחב פס גדול יותר מוגבל בזמן. נכון לעכשיו, INGAAS Photodectore הוא הצילום המיינסטרימי ביותר לתקשורת אופטית, ושיטת צימוד שכיחות השטח משמשת לרוב בשוק, ומוצרי 25 GBAUD/S ו- 56 GBAUD/S GALENCER SUNCERED Products. פותחו גם גלאי שכיחות שכיחות משטח רוחב פס גדול יותר, שכיחות גב רוחב פס, המתאימים בעיקר ליישומי רוויה במהירות גבוהה ורוויה גבוהה. עם זאת, בדיקת האירוע של פני השטח מוגבלת על ידי מצב הצימוד שלו וקשה לשלב במכשירים אופטו -אלקטרוניים אחרים. לפיכך, עם שיפור דרישות השילוב האופטואלקטרוני, GaveGuide Conference ConduceDeators עם ביצועים מצוינים ומתאימים לשילוב הפכו בהדרגה למוקד המחקר, שביניהם מודולי הפוטו של 70 ג'יגה הרץ ו -110 ג'יגה הרץ הם כמעט כולם משתמשים במבנים מצומדים גל. על פי חומרי המצע השונים, ניתן לחלק את הבדיקה הפוטו -אלקטרונית של מדריך הגלים לשתי קטגוריות: INP ו- SI. החומר האפיטקסיאלי על מצע INP הוא בעל איכות גבוהה ומתאים יותר להכנת מכשירים בעלי ביצועים גבוהים. עם זאת, אי התאמות שונות בין חומרי III-V, חומרי INGAAS ומצעי SI הגדלים או קשורים במצעי SI מביאים לחומר או איכותי יחסית של חומר או ממשק, ולביצועי המכשיר עדיין יש מקום גדול לשיפור.