Les photodétecteurs à grande vitesse sont introduits par les photodétecteurs Ingaas

Des photodétecteurs à grande vitesse sont introduits parPhotodétecteurs ingaas

Photodétecteurs à grande vitesseDans le domaine de la communication optique, incluent principalement les photodétecteurs III-V Ingaas et IV Full Si et GE /Photodétecteurs SI. Le premier est un détecteur traditionnel presque infrarouge, qui domine depuis longtemps, tandis que le second s'appuie sur la technologie optique en silicium pour devenir une étoile montante, et est un point chaud dans le domaine de la recherche internationale en optoélectronique ces dernières années. De plus, de nouveaux détecteurs basés sur la pérovskite, les matériaux organiques et bidimensionnels se développent rapidement en raison des avantages d'un traitement facile, d'une bonne flexibilité et de propriétés réglables. Il existe des différences significatives entre ces nouveaux détecteurs et les photodétecteurs inorganiques traditionnels dans les propriétés des matériaux et les processus de fabrication. Les détecteurs de pérovskite ont d'excellentes caractéristiques d'absorption de la lumière et une capacité de transport de charge efficace, les détecteurs de matériaux organiques sont largement utilisés pour leurs électrons à faible coût et flexibles, et les détecteurs de matériaux bidimensionnels ont attiré beaucoup d'attention en raison de leurs propriétés physiques uniques et de leur mobilité élevée des transporteurs. Cependant, par rapport aux détecteurs INGAAS et SI / GE, les nouveaux détecteurs doivent encore être améliorés en termes de stabilité à long terme, de maturité de fabrication et d'intégration.

Ingaas est l'un des matériaux idéaux pour réaliser des photodétecteurs à grande vitesse et à forte réponse. Tout d'abord, Ingaas est un matériau semi-conducteur direct, et sa largeur de bande interdite peut être régulée par le rapport entre IN et GA pour atteindre la détection de signaux optiques de différentes longueurs d'onde. Parmi eux, IN0.53GA0.47AS est parfaitement adapté au réseau de substrat de l'INP, et a un grand coefficient d'absorption de lumière dans la bande de communication optique, qui est la plus utilisée dans la préparation de la préparation dephotodétecteurs, et le courant sombre et les performances de réactivité sont également les meilleurs. Deuxièmement, les matériaux Ingaas et INP ont tous deux une vitesse de dérive d'électrons élevée, et leur vitesse de dérive d'électrons saturée est d'environ 1 × 107 cm / s. Dans le même temps, les matériaux Ingaas et INP ont un effet de dépassement de la vitesse des électrons sous un champ électrique spécifique. La vitesse de dépassement peut être divisée en 4 × 107 cm / s et 6 × 107 cm / s, ce qui est propice à la réalisation d'une bande passante limitée dans le temps de porteurs plus grand. À l'heure actuelle, le photodétecteur Ingaas est le photodétecteur le plus courant pour la communication optique, et la méthode de couplage d'incidence en surface est principalement utilisée sur le marché, et les produits de détecteur d'incidence de surface 25 GBAUD / S et 56 GBAUD / s ont été réalisés. Des détecteurs d'incidence de surface de plus petite taille, de grande taille et de grande bande passante ont également été développés, qui conviennent principalement aux applications à grande vitesse et à saturation élevée. Cependant, la sonde d'incident de surface est limitée par son mode de couplage et est difficile à intégrer avec d'autres dispositifs optoélectroniques. Par conséquent, avec l'amélioration des exigences d'intégration optoélectronique, les photodétecteurs ingaas couplés à guide d'onde avec d'excellentes performances et adaptés à l'intégration sont progressivement devenus la recherche, parmi lesquels les modules commerciaux à 70 GHz et à 110 GHz Ingaas photodules sont presque tous en utilisant des structures couplées à guide d'onde. Selon les différents matériaux de substrat, la sonde photoélectrique ingaas couplage de guide d'onde peut être divisée en deux catégories: INP et SI. Le matériau épitaxial sur le substrat InP a une qualité de haute qualité et convient plus à la préparation de dispositifs haute performance. Cependant, divers inadéquations entre les matériaux III-V, les matériaux Ingaas et les substrats SI cultivés ou liés sur des substrats SI conduisent à une qualité de matériaux ou d'interface relativement médiocre, et les performances de l'appareil ont toujours une grande place à l'amélioration.