InGaAs ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകളാണ് ഹൈ സ്പീഡ് ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നത്.

ഹൈ സ്പീഡ് ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നത്InGaAs ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ

ഹൈ-സ്പീഡ് ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾഒപ്റ്റിക്കൽ ആശയവിനിമയ മേഖലയിൽ പ്രധാനമായും III-V InGaAs ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകളും IV പൂർണ്ണ Si, Ge/ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.Si ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ. ആദ്യത്തേത് ഒരു പരമ്പരാഗത നിയർ ഇൻഫ്രാറെഡ് ഡിറ്റക്ടറാണ്, ഇത് വളരെക്കാലമായി പ്രബലമാണ്, രണ്ടാമത്തേത് ഉയർന്നുവരുന്ന നക്ഷത്രമായി മാറാൻ സിലിക്കൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യയെ ആശ്രയിക്കുന്നു, കൂടാതെ സമീപ വർഷങ്ങളിൽ അന്താരാഷ്ട്ര ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഗവേഷണ മേഖലയിലെ ഒരു ഹോട്ട് സ്പോട്ടാണ്. കൂടാതെ, എളുപ്പത്തിലുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ്, നല്ല വഴക്കം, ട്യൂണബിൾ പ്രോപ്പർട്ടികൾ എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങൾ കാരണം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ്, ഓർഗാനിക്, ദ്വിമാന വസ്തുക്കളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പുതിയ ഡിറ്റക്ടറുകൾ അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങളിലും നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളിലും ഈ പുതിയ ഡിറ്റക്ടറുകളും പരമ്പരാഗത അജൈവ ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകളും തമ്മിൽ കാര്യമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഡിറ്റക്ടറുകൾക്ക് മികച്ച പ്രകാശ ആഗിരണം സവിശേഷതകളും കാര്യക്ഷമമായ ചാർജ് ട്രാൻസ്‌പോർട്ട് ശേഷിയുമുണ്ട്, കുറഞ്ഞ ചെലവും വഴക്കമുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളും ഉള്ളതിനാൽ ഓർഗാനിക് മെറ്റീരിയൽ ഡിറ്റക്ടറുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ദ്വിമാന മെറ്റീരിയൽ ഡിറ്റക്ടറുകൾ അവയുടെ അതുല്യമായ ഭൗതിക ഗുണങ്ങളും ഉയർന്ന കാരിയർ മൊബിലിറ്റിയും കാരണം വളരെയധികം ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, InGaAs, Si/Ge ഡിറ്റക്ടറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ദീർഘകാല സ്ഥിരത, നിർമ്മാണ പക്വത, സംയോജനം എന്നിവയിൽ പുതിയ ഡിറ്റക്ടറുകൾ ഇപ്പോഴും മെച്ചപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്.

ഉയർന്ന വേഗതയും ഉയർന്ന പ്രതികരണവുമുള്ള ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാണ് InGaAs. ഒന്നാമതായി, InGaAs ഒരു നേരിട്ടുള്ള ബാൻഡ്‌ഗ്യാപ്പ് സെമികണ്ടക്ടർ മെറ്റീരിയലാണ്, വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകളുടെ കണ്ടെത്തൽ നേടുന്നതിന് In, Ga എന്നിവ തമ്മിലുള്ള അനുപാതം ഉപയോഗിച്ച് അതിന്റെ ബാൻഡ്‌ഗ്യാപ്പ് വീതി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. അവയിൽ, In0.53Ga0.47As, InP യുടെ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ലാറ്റിസുമായി തികച്ചും പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ബാൻഡിൽ ഒരു വലിയ പ്രകാശ ആഗിരണം ഗുണകം ഉണ്ട്, ഇത് ഏറ്റവും വ്യാപകമായി തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ, കൂടാതെ ഡാർക്ക് കറന്റ്, പ്രതികരണശേഷി പ്രകടനവും മികച്ചതാണ്. രണ്ടാമതായി, InGaAs, InP മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോൺ ഡ്രിഫ്റ്റ് പ്രവേഗമുണ്ട്, കൂടാതെ അവയുടെ പൂരിത ഇലക്ട്രോൺ ഡ്രിഫ്റ്റ് പ്രവേഗം ഏകദേശം 1×107 cm/s ആണ്. അതേസമയം, InGaAs, InP മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് നിർദ്ദിഷ്ട വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന് കീഴിൽ ഇലക്ട്രോൺ പ്രവേഗ ഓവർഷൂട്ട് ഇഫക്റ്റ് ഉണ്ട്. ഓവർഷൂട്ട് പ്രവേഗത്തെ 4× 107cm/s, 6×107cm/s എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം, ഇത് ഒരു വലിയ കാരിയർ സമയ-പരിമിത ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന് സഹായകമാണ്. നിലവിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ആശയവിനിമയത്തിനുള്ള ഏറ്റവും മുഖ്യധാരാ ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറാണ് InGaAs ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടർ, കൂടാതെ വിപണിയിൽ കൂടുതലും സർഫസ് ഇൻസിഡൻസ് കപ്ലിംഗ് രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ 25 Gbaud/s, 56 Gbaud/s സർഫസ് ഇൻസിഡൻസ് ഡിറ്റക്ടർ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ യാഥാർത്ഥ്യമാക്കിയിട്ടുണ്ട്. ചെറിയ വലിപ്പം, ബാക്ക് ഇൻസിഡൻസ്, വലിയ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് സർഫസ് ഇൻസിഡൻസ് ഡിറ്റക്ടറുകൾ എന്നിവയും വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, ഇവ പ്രധാനമായും ഉയർന്ന വേഗതയ്ക്കും ഉയർന്ന സാച്ചുറേഷൻ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും അനുയോജ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, സർഫസ് ഇൻസിഡന്റ് പ്രോബ് അതിന്റെ കപ്ലിംഗ് മോഡ് വഴി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ മറ്റ് ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. അതിനാൽ, ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഇന്റഗ്രേഷൻ ആവശ്യകതകൾ മെച്ചപ്പെട്ടതോടെ, മികച്ച പ്രകടനവും സംയോജനത്തിന് അനുയോജ്യവുമായ വേവ്‌ഗൈഡ് കപ്പിൾഡ് ഇൻ‌ഗാഎഎസ് ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകൾ ക്രമേണ ഗവേഷണത്തിന്റെ കേന്ദ്രബിന്ദുവായി മാറി, അവയിൽ വാണിജ്യ 70 GHz ഉം 110 GHz ഉം InGaAs ഫോട്ടോപ്രോബ് മൊഡ്യൂളുകൾ മിക്കവാറും എല്ലാം വേവ്‌ഗൈഡ് കപ്പിൾഡ് ഘടനകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ അനുസരിച്ച്, വേവ്‌ഗൈഡ് കപ്പിൾഡ് ഇൻ‌ഗാഎഎസ് ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് പ്രോബിനെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: ഇൻ‌പി, സി.ഐ. ഇൻ‌പി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലെ എപ്പിറ്റാക്‌സിയൽ മെറ്റീരിയൽ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ളതും ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ അനുയോജ്യവുമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, III-V മെറ്റീരിയലുകൾ, ഇൻ‌ഗാഎഎസ് മെറ്റീരിയലുകൾ, Si സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിൽ വളർത്തിയതോ ബന്ധിപ്പിച്ചതോ ആയ Si സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ എന്നിവ തമ്മിലുള്ള വിവിധ പൊരുത്തക്കേടുകൾ താരതമ്യേന മോശം മെറ്റീരിയലിലേക്കോ ഇന്റർഫേസ് ഗുണനിലവാരത്തിലേക്കോ നയിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രകടനത്തിൽ ഇപ്പോഴും മെച്ചപ്പെടുത്തലിന് വലിയ ഇടമുണ്ട്.