RannsóknarframfarirInGaAs ljósnemi
Með gríðarlegri vexti gagnaflutningsgetu samskipta hefur ljósleiðaratengingartækni komið í stað hefðbundinnar rafmagnstengingartækni og orðið aðaltækni fyrir miðlungs og langar vegalengdir með litlum tapi og háhraða sendingu. Sem kjarninn í ljósleiðaramóttökunni er ...ljósnemihefur sífellt meiri kröfur um háhraðaafköst. Meðal þeirra er bylgjuleiðaratengdur ljósnemi lítill að stærð, með mikla bandvídd og auðvelt að samþætta hann á örgjörva við önnur ljósfræðileg tæki, sem er rannsóknaráhersla í háhraða ljósgreiningu. Og eru dæmigerðustu ljósnemarnir í nær-innrauða samskiptasviðinu.
InGaAs er eitt af kjörnu efnunum til að ná háhraða ogljósnemar með mikilli svörunÍ fyrsta lagi er InGaAs hálfleiðaraefni með beinu bandbili og hægt er að stjórna bandbilsbreidd þess með hlutfallinu milli In og Ga, sem gerir kleift að greina ljósmerki með mismunandi bylgjulengdum. Meðal þeirra er In0.53Ga0.47As fullkomlega samstillt við InP undirlagsgrindina og hefur mjög háan ljósgleypnisstuðul í ljósleiðarasviðinu. Það er mest notað við gerð ljósnema og hefur einnig framúrskarandi dökkstraum og svörunargetu. Í öðru lagi hafa bæði InGaAs og InP efni tiltölulega mikinn rafeindarekhraða, þar sem mettuð rafeindarekhraði þeirra er bæði um það bil 1×107cm/s. Á meðan, undir ákveðnum rafsviðum, sýna InGaAs og InP efni ofskotshraða rafeinda, þar sem ofskotshraði þeirra nær 4×107cm/s og 6×107cm/s, talið í sömu röð. Þetta stuðlar að því að ná hærri þverbandvídd. Eins og er eru InGaAs ljósnemar algengustu ljósnemarnir fyrir ljósleiðarasamskipti. Minni yfirborðsskynjarar sem skynja afturáfall og eru með mikla bandbreidd hafa einnig verið þróaðir, aðallega notaðir í forritum eins og miklum hraða og mikilli mettun.
Hins vegar, vegna takmarkana á tengiaðferðum þeirra, er erfitt að samþætta yfirborðsskynjara við önnur ljósfræðileg tæki. Þess vegna, með vaxandi eftirspurn eftir ljósfræðilegri samþættingu, hafa bylgjuleiðaratengdir InGaAs ljósnemar með framúrskarandi afköstum og sem henta til samþættingar smám saman orðið að rannsóknarefni. Meðal þeirra eru hefðbundnir InGaAs ljósnemar með 70 GHz og 110 GHz sem nota næstum allir bylgjuleiðaratengingarbyggingar. Samkvæmt mismunandi undirlagsefnum má aðallega flokka bylgjuleiðaratengda InGaAs ljósnema í tvo flokka: INP-byggða og Si-byggða. Efnið sem er epitaxial á InP undirlögum er hágæða og hentar betur til framleiðslu á afkastamiklum tækjum. Hins vegar, fyrir efni úr III-V hópnum sem eru ræktuð eða bundin á Si undirlögum, vegna ýmissa ósamræmis milli InGaAs efna og Si undirlaga, er gæði efnisins eða tengifletisins tiltölulega léleg og enn er töluvert svigrúm til að bæta afköst tækjanna.
Tækið notar InGaAsP í stað InP sem efni fyrir eyðingarsvæðið. Þó að það minnki mettunarhraða rafeinda að vissu marki, bætir það tengingu innfallandi ljóss frá bylgjuleiðaranum við frásogssvæðið. Á sama tíma er N-gerð snertilag InGaAsP fjarlægt og lítið bil myndast á hvorri hlið P-gerð yfirborðsins, sem eykur áhrifaríkt takmörkun á ljóssviðinu. Þetta stuðlar að því að tækið nái meiri svörun.
Birtingartími: 28. júlí 2025