Háhraða ljósnemar eru kynntir afInGaAs ljósnemar
Háhraða ljósnemará sviði sjónsamskipta innihalda aðallega III-V InGaAs ljósnemar og IV full Si og Ge/Si ljósnemar. Sá fyrrnefndi er hefðbundinn nærinnrauður skynjari, sem hefur verið allsráðandi í langan tíma, en sá síðarnefndi reiðir sig á kísilljóstækni til að verða rísandi stjarna, og er heitur reitur á sviði alþjóðlegra ljósraeindarannsókna undanfarin ár. Að auki eru nýir skynjarar byggðir á perovskite, lífrænum og tvívíðum efnum í hraðri þróun vegna kosta auðveldrar vinnslu, góðs sveigjanleika og stillanlegra eiginleika. Það er verulegur munur á þessum nýju skynjara og hefðbundnum ólífrænum ljósnema í efniseiginleikum og framleiðsluferlum. Perovskite skynjarar hafa framúrskarandi ljósgleypnaeiginleika og skilvirka hleðsluflutningsgetu, skynjarar fyrir lífræn efni eru mikið notaðir vegna lágs kostnaðar og sveigjanlegra rafeinda og tvívíddar efnisskynjarar hafa vakið mikla athygli vegna einstakra eðliseiginleika þeirra og mikillar hreyfanleika burðarbera. Hins vegar, samanborið við InGaAs og Si/Ge skynjara, þarf enn að bæta nýju skynjarana hvað varðar langtímastöðugleika, framleiðsluþroska og samþættingu.
InGaAs er eitt af fullkomnu efnum til að gera ljósskynjara með miklum hraða og mikilli svörun. Í fyrsta lagi er InGaAs beint bandgap hálfleiðara efni og bandbilsbreidd þess er hægt að stjórna með hlutfallinu milli In og Ga til að ná uppgötvun sjónmerkja af mismunandi bylgjulengdum. Þar á meðal passar In0.53Ga0.47As fullkomlega við undirlagsgrind InP og hefur stóran ljósgleypni stuðul í sjónsamskiptabandinu, sem er mest notað við undirbúningljósnemar, og frammistaða dökkra straumsins og viðbragða er líka best. Í öðru lagi hafa InGaAs og InP efni bæði háan rafeindadrifhraða og mettaður rafeindadrifhraði þeirra er um 1×107 cm/s. Á sama tíma, InGaAs og InP efni hafa rafeindahraða yfirskot áhrif undir sérstöku rafsviði. Hægt er að skipta yfirskotshraðanum í 4× 107cm/s og 6×107cm/s, sem er til þess fallið að ná fram stærri tímabundinni bandbreidd flutningsaðila. Sem stendur er InGaAs ljósnemar algengasti ljósnemarinn fyrir sjónsamskipti og yfirborðstengingaraðferðin er aðallega notuð á markaðnum og 25 Gbaud/s og 56 Gbaud/s yfirborðstíðniskynjarinn hefur verið að veruleika. Einnig hafa verið þróaðir minni stærð, afturtíðni og stór bandbreidd yfirborðstíðniskynjarar, sem henta aðallega fyrir háhraða og mikla mettun. Hins vegar er yfirborðsáfallsneminn takmarkaður af tengistillingu hans og er erfitt að samþætta það við önnur sjónræn tæki. Þess vegna, með endurbótum á kröfum um sjón rafeindasamþættingu, hafa bylgjuleiðaratengdir InGaAs ljósnemar með framúrskarandi afköstum og hentugum fyrir samþættingu smám saman orðið þungamiðja rannsókna, þar á meðal eru viðskiptalegu 70 GHz og 110 GHz InGaAs ljósnemaraeiningarnar nánast allar með bylgjuleiðaratengdum byggingum. Samkvæmt mismunandi undirlagsefnum er hægt að skipta InGaAs-ljósnema fyrir bylgjuleiðaratengingu í tvo flokka: InP og Si. Epitaxial efni á InP undirlagi hefur hágæða og hentar betur til undirbúnings afkastamikilla tækja. Hins vegar leiðir ýmislegt misræmi milli III-V efna, InGaAs efna og Si hvarfefna sem ræktað er eða tengt á Si hvarfefni til tiltölulega lélegra efnis- eða viðmótsgæða og frammistaða tækisins hefur enn mikið svigrúm til að bæta.
Pósttími: 31. desember 2024