Prugressu di a ricerca diFotodetector InGaAs
Cù a crescita esponenziale di u vulume di trasmissione di dati di cumunicazione, a tecnulugia di l'interconnessione ottica hà rimpiazzatu a tecnulugia tradiziunale di l'interconnessione elettrica è hè diventata a tecnulugia principale per a trasmissione à alta velocità à bassa perdita à media è longa distanza. Cum'è u cumpunente principale di a ricezione ottica, ufotodetettorehà esigenze sempre più elevate per e so prestazioni à alta velocità. Trà elle, u fotodetector accoppiatu à guida d'onda hè di dimensioni ridotte, hà una larghezza di banda elevata è hè faciule da integrà in chip cù altri dispositivi optoelettronici, chì hè u focu di ricerca di a fotodetezione à alta velocità. è sò i fotodetector più rappresentativi in a banda di cumunicazione vicinu à l'infrarossu.
InGaAs hè unu di i materiali ideali per ottene alta velocità èfotodetettori à alta rispostaPrima 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, chì permette a rilevazione di signali ottici di diverse lunghezze d'onda. Trà questi, In0.53Ga0.47As hè perfettamente adattatu à u reticolo di substratu InP è hà un coefficientu di assorbimentu di luce assai altu in a banda di cumunicazione ottica. Hè u più utilizatu in a preparazione di fotodetector è hà ancu e prestazioni di corrente scura è di responsività più eccezziunali. Siconda, i materiali InGaAs è InP anu velocità di deriva elettronica relativamente elevate, cù e so velocità di deriva elettronica saturate entrambe circa 1 × 107 cm / s. Intantu, sottu à campi elettrici specifici, i materiali InGaAs è InP mostranu effetti di superamentu di a velocità elettronica, cù e so velocità di superamentu chì righjunghjenu rispettivamente 4 × 107 cm / s è 6 × 107 cm / s. Hè favurevule à ottene una larghezza di banda di attraversamentu più alta. Attualmente, i fotodetector InGaAs sò i fotodetector più cumuni per a cumunicazione ottica. Sò stati ancu sviluppati rilevatori d'incidenti superficiali di dimensioni più chjuche, à incidente inversu è à alta larghezza di banda, principalmente aduprati in applicazioni cum'è l'alta velocità è l'alta saturazione.
Tuttavia, per via di e limitazioni di i so metudi di accoppiamentu, i rilevatori d'incidenti superficiali sò difficiuli d'integrà cù altri dispositivi optoelettronici. Dunque, cù a crescente dumanda d'integrazione optoelettronica, i fotorilevatori InGaAs accoppiati à guide d'onda cù prestazioni eccellenti è adatti per l'integrazione sò diventati gradualmente u focu di a ricerca. Frà elli, i moduli di fotorilevatori InGaAs cummerciali di 70 GHz è 110 GHz adottanu quasi tutti strutture d'accoppiamentu à guide d'onda. Sicondu a differenza in i materiali di u substratu, i fotorilevatori InGaAs accoppiati à guide d'onda ponu esse classificati principalmente in dui tipi: basati nantu à INP è basati nantu à Si. U materiale epitassiale nantu à i substrati InP hà alta qualità è hè più adattatu per a fabricazione di dispositivi à alte prestazioni. Tuttavia, per i materiali di u gruppu III-V cresciuti o incollati nantu à substrati Si, per via di varie discrepanze trà i materiali InGaAs è i substrati Si, a qualità di u materiale o di l'interfaccia hè relativamente scarsa, è ci hè sempre un margine considerableu per u miglioramentu di e prestazioni di i dispositivi.
U dispusitivu usa InGaAsP invece di InP cum'è materiale di a regione di svuotamentu. Ancu s'ellu riduce a velocità di deriva di saturazione di l'elettroni finu à un certu puntu, migliora l'accoppiamentu di a luce incidente da a guida d'onda à a regione d'assorbimentu. À u listessu tempu, u stratu di cuntattu di tipu N InGaAsP hè eliminatu, è un picculu spaziu hè furmatu da ogni latu di a superficia di tipu P, aumentendu efficacemente a restrizione nantu à u campu luminosu. Questu hè favurevule à chì u dispusitivu ottenga una rispunsività più alta.
Data di publicazione: 28 di lugliu di u 2025