I fotodetectori à alta velocità sò introdutti da i fotodetectori InGaAs

I fotodetettori à alta velocità sò stati introdutti daFotodetettori InGaAs

Fotodetectori à alta velocitàIn u campu di a cumunicazione ottica includenu principalmente fotodetectori III-V InGaAs è IV full Si è Ge/Fotodetettori di SiU primu hè un rilevatore tradiziunale di l'infrarossu vicinu, chì hè statu duminante per un bellu pezzu, mentre chì u secondu si basa nantu à a tecnulugia ottica di u siliciu per diventà una stella nascente, è hè un puntu caldu in u campu di a ricerca internaziunale in optoelettronica in l'ultimi anni. Inoltre, i novi rilevatori basati nantu à a perovskite, i materiali organici è bidimensionali si stanu sviluppendu rapidamente per via di i vantaghji di una trasfurmazione faciule, una bona flessibilità è e proprietà sintonizzabili. Ci sò differenze significative trà questi novi rilevatori è i fotorilevatori inorganici tradiziunali in e proprietà di i materiali è i prucessi di fabricazione. I rilevatori di perovskite anu eccellenti caratteristiche di assorbimentu di a luce è una capacità di trasportu di carica efficiente, i rilevatori di materiali organici sò largamente usati per u so bassu costu è l'elettroni flessibili, è i rilevatori di materiali bidimensionali anu attiratu molta attenzione per via di e so proprietà fisiche uniche è di l'alta mobilità di i portatori. Tuttavia, paragunatu à i rilevatori InGaAs è Si/Ge, i novi rilevatori anu ancu bisognu di esse migliorati in termini di stabilità à longu andà, maturità di fabricazione è integrazione.

InGaAs hè unu di i materiali ideali per a realizazione di fotodetectori à alta velocità è alta risposta. Prima di tuttu, InGaAs hè un materiale semiconduttore à banda proibita diretta, è a so larghezza di banda proibita pò esse regulata da u rapportu trà In è Ga per ottene a rilevazione di signali ottici di diverse lunghezze d'onda. Trà questi, In0.53Ga0.47As hè perfettamente abbinatu à u reticolo di substratu di InP, è hà un grande coefficientu di assorbimentu di luce in a banda di cumunicazione ottica, chì hè a più largamente aduprata in a preparazione difotodetettori, è e prestazioni di corrente scura è di reattività sò ancu e migliori. In segundu locu, i materiali InGaAs è InP anu tramindui una velocità di deriva elettronica elevata, è a so velocità di deriva elettronica saturata hè di circa 1 × 107 cm/s. À u listessu tempu, i materiali InGaAs è InP anu un effettu di superamentu di a velocità elettronica sottu à un campu elettricu specificu. A velocità di superamentu pò esse divisa in 4 × 107 cm/s è 6 × 107 cm/s, ciò chì hè favurevule à a realizazione di una larghezza di banda limitata in u tempu di u purtatore più grande. Attualmente, u fotodetector InGaAs hè u fotodetector più diffusu per a cumunicazione ottica, è u metudu di accoppiamentu di incidenza superficiale hè principalmente utilizatu in u mercatu, è sò stati realizati i prudutti di detector di incidenza superficiale di 25 Gbaud/s è 56 Gbaud/s. Sò stati ancu sviluppati detector di incidenza superficiale di dimensioni più chjuche, di incidenza posteriore è di grande larghezza di banda, chì sò principalmente adatti per applicazioni à alta velocità è alta saturazione. Tuttavia, a sonda di incidenza superficiale hè limitata da u so modu di accoppiamentu è hè difficiule da integrà cù altri dispositivi optoelettronici. Dunque, cù u migliuramentu di i requisiti d'integrazione optoelettronica, i fotodetectori InGaAs accoppiati à guide d'onda cù prestazioni eccellenti è adatti per l'integrazione sò diventati gradualmente u focu di a ricerca, frà i quali i moduli cummerciali di fotosonda InGaAs à 70 GHz è 110 GHz utilizanu quasi tutti strutture accoppiate à guide d'onda. Sicondu i diversi materiali di u substratu, a sonda fotoelettrica InGaAs accoppiata à guide d'onda pò esse divisa in duie categurie: InP è Si. U materiale epitassiale nantu à u substratu InP hà alta qualità è hè più adattatu per a preparazione di dispositivi à alte prestazioni. Tuttavia, diverse discrepanze trà i materiali III-V, i materiali InGaAs è i substrati Si cresciuti o incollati nantu à substrati Si portanu à una qualità di materiale o d'interfaccia relativamente scarsa, è e prestazioni di u dispusitivu anu sempre un grande margine di miglioramentu.