Per opocondronics basati in silicon, Photodetettori di Silicon
PhotodetettorsI cunverti luminosi in segni elettrici, è cum'è i tassi di trasferimenti Continarianu per migliurà a piattaformi interaccati in silIalmenti è rete di teleszazioni. Questu articulu furnisce una rivista di fotodetettori avanzati d'alberghi, cù enfasi in u tedescu basattuu di silicon (Ge o Si fotodetettor)Photodetettori in Siliconper a tecnulugia optocoltronica integrata.
U GermanIUM hè un materiale attraente per a rilevazione di a luce infrarata nantu à e piattaforme in silenione perchè hè cumpatibile cù i prucessi CMOS è hà assorbimentu estremamente forte in a telecomunicazione di e lunghezze A struttura ge / se più cumuna hè u dicu diode, in u quale u tedescu intrinsicu hè sandwiched trà e regioni di u tipu P-tipu è n-tipu.
A figura di struttura di u dispositivu 1 mostra un pIN verticale tipicu ge oSI FotodetettorStruttura:
E caratteristiche principali includenu: A capa di assorbimentu di u tedescu cultivatu nantu à u sustrato in silicon; Usatu per cullà p è n cunt i cuntatti di carrieri di carica; WaveGuide accoppiamentu per l'assorbimentu di luce efficace.
A crescita epita: A crescita Germanu nantu à u Silicon hè sfida per via di a scumessa di u 4,2% di lattice trà i dui materiali. Un prucessu di crescita di dui passi sò generalmente utilizati: a temperatura bassa (300-400 ° C) Crescente di Lyer di Buffer è a temperatura alta (sopra u 600 ° C) di u tedescu. Stu metudu aiuta à cuntrullà i dislocazioni di u filu causatu da u lattice mischjà. A post-crescente à 800-900 ° C ancu riduce a densità di dislocazione di u quartu di circa 10 ^ 7 cm ^ -2. CATASTATICA DI RESOCÀ GRATUI pietre pototonteto di rendiment GRATU / SI PIN PICTENU PASTE: CAPONSIDESS,> 0,8A / W A 1550 NM; Bandawidth,> 60 GHz; Corrente scuru, <1 μA à -1 v Bias.
L'integrazione cù e piattaforme optocolescorazioni di Silicon
L'integrazione diFotodetettori di alta velocitàcù e piattaforme optoelettronics basate in silicione permette di transcezzione ottiche avanzate è interconnetti. I dui metudi di l'integrazione principale sò i seguenti attuali: integrazione anteriore: Integrazione di u fototetetto è u transistatore chì permettenu a trasferimentu di pocu temperatura, ma ripiglià u chip area. Integrazione di u back-end (Beol). I fotodetettori sò fabbricati in cima di u metallu per evità l'interferenza cù CMOS, ma sò limitati à temperature di trasfurmazioni più bassi.
Figura 2: RITANZAZIONE E BANDSIDT DI UNA POTLODETETTORE GE / SI SI
Applicazione di u centru di dati
I fotodetettori di alta velocità sò una cumpunente chjave in a prossima generazione di interconneczione di u centru di dati. L'applicazioni principali includenu: TRANSCIUTITITITI EXCALI: 100G, 400G è Tariffe più altu, aduprendu a modulazione Pam-4; APhotoTeetettore alta banda(> 50 Ghz) hè necessariu.
Circuitu integratu in forma di silicon-integratore: Integrazione monolitica di u detettore cun modulatore è altri cumpunenti; Un mutore compattu, altu rendimentu otticu.
Architettura Distribuita: Interconnessione otticu trà l'informatica distribuita, almacenamentu, è u almacenamentu; Guidendu a dumanda per efficienza efficiente di l'energia, di u banda di banda.
Future Outlook
U futuru di fotodetettori di alta velocità integrata mostrarà e seguenti tendenzi:
Tariffe di dati più alti: guidendu u sviluppu di 800g è 1,6t transceivers; Fotodetettori cù banda più grande di 100 ghz sò richiesti.
Integrazione mejorata: integrazione di chip unica di iii-v materiale è silicon; A tecnulugia di integrazione avanzata 3D.
Artigiani novi: Esplorazione di materiali bi-dimensionali (cum'è grafene) per a rilevazione di luce ultraforta; Un novu gruppu IV Alleo per allargà a cobertura d'onda allargata.
L'appaghjoli emergenti: U Lidar è altre applicazioni Sensing stanu guidendu u sviluppu di APD; L'applicazioni di foton di micru chì necessitanu fotodetettori di linearità di lineari.
Fotodetettori d'alta vetrata, in particulare Ge o Fotodetettori, sò diventati un driver di chjave di u silicone-proconiculu è cumunicazioni acquisti à a prossima ". A antaghjunali cuntinui in materiali, cuncepimentu di l'integgarii, è integrazione sò impurtanti per scuntrà à e perfettate di banda di fiori è rete di teletu è rete di telegustazia. Cume u campu cuntinueghja à evoluzione, pudemu aspittà di vedà fotodetetts cù una banda più alta, è unisce senza maglione è fotoniche.
Tempu post: u 20- 20-2025