InGaAs فوٽوڊيڪٽر متعارف ڪرايو

تعارف ڪرايوInGaAs فوٽوڊيڪٽر

InGaAs اعليٰ جواب حاصل ڪرڻ لاءِ مثالي مواد مان هڪ آهي ۽تيز رفتار فوٽو ڊيٽيڪٽر. پهرين، InGaAs هڪ سڌو بينڊ گيپ سيمي ڪنڊڪٽر مواد آهي، ۽ ان جي بينڊ گيپ ويڪر کي In ۽ Ga جي وچ ۾ تناسب سان منظم ڪري سگهجي ٿو، مختلف طول موج جي آپٽيڪل سگنلن جي ڳولا کي فعال بڻائي ٿو. انهن مان، In0.53Ga0.47As مڪمل طور تي InP سبسٽريٽ ليٽيس سان ملائي ٿو ۽ آپٽيڪل ڪميونيڪيشن بينڊ ۾ هڪ تمام اعلي روشني جذب ڪرڻ وارو ڪوئفيشينٽ آهي. اهو تيار ڪرڻ ۾ سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ آهي.فوٽو ڊيٽيڪٽر۽ ان ۾ سڀ کان وڌيڪ شاندار ڊارڪ ڪرنٽ ۽ جوابدهي ڪارڪردگي پڻ آهي. ٻيو، ٻنهي InGaAs ۽ InP مواد ۾ نسبتاً وڌيڪ اليڪٽران ڊرفٽ رفتار آهي، انهن جي سير ٿيل اليڪٽران ڊرفٽ رفتار تقريبن 1×107cm/s آهي. ساڳئي وقت، مخصوص برقي شعبن جي تحت، InGaAs ۽ InP مواد اليڪٽران جي رفتار اوور شوٽ اثرات ڏيکارين ٿا، انهن جي اوور شوٽ رفتار ترتيب وار 4×107cm/s ۽ 6×107cm/s تائين پهچي ٿي. اهو هڪ اعلي ڪراسنگ بينڊوڊٿ حاصل ڪرڻ لاءِ سازگار آهي. هن وقت، InGaAs فوٽو ڊيٽيڪٽر آپٽيڪل ڪميونيڪيشن لاءِ سڀ کان وڌيڪ مکيه وهڪرو فوٽو ڊيٽيڪٽر آهن. مارڪيٽ ۾، مٿاڇري-حادثو ملائڻ جو طريقو سڀ کان عام آهي. 25 Gaud/s ۽ 56 Gaud/s سان مٿاڇري-حادثو ڊيٽيڪٽر پراڊڪٽس اڳ ۾ ئي وڏي پيماني تي پيدا ڪري سگهجن ٿيون. ننڍا-سائيز، پوئتي-حادثو، ۽ اعلي-بينڊوڊٿ مٿاڇري-حادثو ڊيٽيڪٽر پڻ ترقي ڪيا ويا آهن، خاص طور تي تيز رفتار ۽ اعلي سنترپتي جهڙين ايپليڪيشنن لاءِ. جڏهن ته، انهن جي ملائڻ جي طريقن جي حدن جي ڪري، مٿاڇري جي واقعن جي ڊيڪٽرن کي ٻين آپٽو اليڪٽرانڪ ڊوائيسز سان ضم ڪرڻ ڏکيو آهي. تنهن ڪري، آپٽو اليڪٽرانڪ انضمام جي وڌندڙ گهرج سان، بهترين ڪارڪردگي ۽ انضمام لاءِ مناسب ويگ گائيڊ ڪپلڊ InGaAs فوٽو ڊيڪٽرز آهستي آهستي تحقيق جو مرڪز بڻجي ويا آهن. انهن مان، 70GHz ۽ 110GHz جا ڪمرشل InGaAs فوٽو ڊيڪٽر ماڊل تقريبن سڀئي ويگ گائيڊ ڪپلنگ ڍانچي کي اپنائين ٿا. سبسٽريٽ مواد ۾ فرق جي مطابق، ويگ گائيڊ ڪپلڊ InGaAs فوٽو ڊيڪٽرز کي بنيادي طور تي ٻن قسمن ۾ ورهائي سگهجي ٿو: INP-based ۽ Si-based. InP سبسٽريٽ تي مواد ايپيٽڪسيل اعلي معيار جو آهي ۽ اعلي ڪارڪردگي ڊوائيسز جي ٺاھڻ لاءِ وڌيڪ مناسب آهي. جڏهن ته، III-V گروپ مواد لاءِ جيڪي Si سبسٽريٽ تي پوکيا يا بند ڪيا ويا آهن، InGaAs مواد ۽ Si سبسٽريٽ جي وچ ۾ مختلف بي ترتيبي جي ڪري، مواد يا انٽرفيس معيار نسبتا خراب آهي، ۽ ڊوائيسز جي ڪارڪردگي ۾ بهتري لاءِ اڃا تائين ڪافي گنجائش آهي.

مختلف ايپليڪيشن ماحول ۾، خاص طور تي انتهائي حالتن ۾، فوٽوڊيڪٽر جي استحڪام پڻ عملي ايپليڪيشنن ۾ اهم عنصرن مان هڪ آهي. تازن سالن ۾، نئين قسم جا ڊيٽيڪٽر جهڙوڪ پيرووسڪائٽ، نامياتي ۽ ٻه طرفي مواد، جن تمام گهڻو ڌيان ڇڪايو آهي، اڃا تائين ڊگهي مدت جي استحڪام جي لحاظ کان ڪيترن ئي چئلينجن کي منهن ڏين ٿا ڇاڪاڻ ته مواد پاڻ ماحولياتي عنصرن کان آساني سان متاثر ٿين ٿا. ان دوران، نئين مواد جي انضمام جو عمل اڃا تائين پختو نه ٿيو آهي، ۽ وڏي پيماني تي پيداوار ۽ ڪارڪردگي جي تسلسل لاءِ وڌيڪ ڳولا جي ضرورت آهي.

جيتوڻيڪ انڊڪٽرز جو تعارف هن وقت ڊوائيسز جي بينڊوڊٿ کي مؤثر طريقي سان وڌائي سگھي ٿو، پر اهو ڊجيٽل آپٽيڪل ڪميونيڪيشن سسٽم ۾ مشهور ناهي. تنهن ڪري، ڊوائيس جي پيراسائيٽڪ آر سي پيرا ميٽرز کي وڌيڪ گهٽائڻ لاءِ منفي اثرن کان ڪيئن بچجي، اهو تيز رفتار فوٽو ڊيٽيڪٽر جي تحقيق جي هدايتن مان هڪ آهي. ٻيو، جيئن ته ويو گائيڊ ڪپلڊ فوٽو ڊيٽيڪٽرز جي بينڊوڊٿ وڌندي رهي ٿي، بينڊوڊٿ ۽ ذميواري جي وچ ۾ رڪاوٽ ٻيهر ظاهر ٿيڻ شروع ٿئي ٿي. جيتوڻيڪ Ge/Si فوٽو ڊيٽيڪٽرز ۽ InGaAs فوٽو ڊيٽيڪٽر 200GHz کان وڌيڪ 3dB بينڊوڊٿ سان رپورٽ ڪيا ويا آهن، انهن جون ذميواريون اطمينان بخش نه آهن. سٺي ذميواري برقرار رکندي بينڊوڊٿ کي ڪيئن وڌايو وڃي هڪ اهم تحقيقي موضوع آهي، جنهن کي حل ڪرڻ لاءِ نئين پروسيس-مطابقت رکندڙ مواد (هاءِ موبلٽي ۽ هاءِ ايزورپشن ڪوفيشينٽ) يا ناول هاءِ اسپيڊ ڊيوائس اسٽرڪچر جي تعارف جي ضرورت پئجي سگهي ٿي. ان کان علاوه، جيئن ڊوائيس بينڊوڊٿ وڌندي آهي، مائڪرو ويڪرو فوٽوونڪ لنڪس ۾ ڊيٽيڪٽرز جي ايپليڪيشن منظرنامي بتدريج وڌندا. آپٽيڪل ڪميونيڪيشن ۾ ننڍي آپٽيڪل پاور انڪيڊينس ۽ هاءِ حساسيت جي سڃاڻپ جي برعڪس، هي منظرنامو، هاءِ بينڊوڊٿ جي بنياد تي، هاءِ پاور انڪيڊينس لاءِ اعليٰ سنترپتي پاور جي طلب رکي ٿو. بهرحال، هاءِ بينڊوڊٿ ڊوائيسز عام طور تي ننڍي سائيز جي جوڙجڪ کي اختيار ڪن ٿا، تنهن ڪري تيز رفتار ۽ هاءِ سيچوريشن پاور فوٽو ڊيٽيڪٽر ٺاهڻ آسان ناهي، ۽ ڊوائيسز جي ڪيريئر ڪڍڻ ۽ گرمي جي خاتمي ۾ وڌيڪ جدت جي ضرورت ٿي سگهي ٿي. آخرڪار، تيز رفتار ڊيٽيڪٽرن جي ڊارڪ ڪرنٽ کي گهٽائڻ هڪ مسئلو رهي ٿو جيڪو فوٽو ڊيٽيڪٽرن کي ليٽيس بي ميچ سان حل ڪرڻ جي ضرورت آهي. ڊارڪ ڪرنٽ بنيادي طور تي مواد جي ڪرسٽل معيار ۽ مٿاڇري جي حالت سان لاڳاپيل آهي. تنهن ڪري، اهم عملن جهڙوڪ اعليٰ معيار جي هيٽرو ايپيٽڪسي يا ليٽيس بي ميچ سسٽم تحت بانڊنگ کي وڌيڪ تحقيق ۽ سيڙپڪاري جي ضرورت آهي.