ਦੁਆਰਾ ਹਾਈ ਸਪੀਡ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨInGaAs ਫੋਟੋ ਡਿਟੈਕਟਰ
ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ III-V InGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਅਤੇ IV ਫੁੱਲ Si ਅਤੇ Ge/ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।ਸੀ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ. ਪਹਿਲਾ ਇੱਕ ਰਵਾਇਤੀ ਨੇੜੇ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਡਿਟੈਕਟਰ ਹੈ, ਜੋ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਾਅਦ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਉੱਭਰਦਾ ਤਾਰਾ ਬਣਨ ਲਈ ਸਿਲੀਕਾਨ ਆਪਟੀਕਲ ਤਕਨਾਲੋਜੀ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰਰਾਸ਼ਟਰੀ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਖੋਜ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਗਰਮ ਸਥਾਨ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪੈਰੋਵਸਕਾਈਟ, ਜੈਵਿਕ ਅਤੇ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਸਮੱਗਰੀਆਂ 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਨਵੇਂ ਡਿਟੈਕਟਰ ਆਸਾਨ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ, ਚੰਗੀ ਲਚਕਤਾ ਅਤੇ ਟਿਊਨੇਬਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਫਾਇਦਿਆਂ ਕਾਰਨ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਿਕਾਸ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ। ਪਦਾਰਥਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਇਹਨਾਂ ਨਵੇਂ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਅਤੇ ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਅਜੈਵਿਕ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਅੰਤਰ ਹਨ। ਪੇਰੋਵਸਕਾਈਟ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਰੋਸ਼ਨੀ ਸਮਾਈ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲ ਚਾਰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਸਮਰੱਥਾ ਹੈ, ਜੈਵਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਡਿਟੈਕਟਰ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਘੱਟ ਕੀਮਤ ਅਤੇ ਲਚਕਦਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਲਈ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਸਮੱਗਰੀ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਲੱਖਣ ਭੌਤਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਉੱਚ ਕੈਰੀਅਰ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਕਾਰਨ ਬਹੁਤ ਧਿਆਨ ਖਿੱਚਿਆ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, InGaAs ਅਤੇ Si/Ge ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, ਨਵੇਂ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਅਜੇ ਵੀ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ, ਨਿਰਮਾਣ ਪਰਿਪੱਕਤਾ ਅਤੇ ਏਕੀਕਰਣ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰੇ ਜਾਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ।
InGaAs ਉੱਚ ਗਤੀ ਅਤੇ ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਵਾਲੇ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, InGaAs ਇੱਕ ਸਿੱਧੀ ਬੈਂਡਗੈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਬੈਂਡਗੈਪ ਚੌੜਾਈ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ In ਅਤੇ Ga ਵਿਚਕਾਰ ਅਨੁਪਾਤ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, In0.53Ga0.47As ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ InP ਦੇ ਸਬਸਟਰੇਟ ਜਾਲੀ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਰੋਸ਼ਨੀ ਸਮਾਈ ਗੁਣਾਂਕ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਫੋਟੋ ਡਿਟੈਕਟਰ, ਅਤੇ ਹਨੇਰਾ ਮੌਜੂਦਾ ਅਤੇ ਜਵਾਬਦੇਹ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵੀ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਹੈ। ਦੂਜਾ, InGaAs ਅਤੇ InP ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੋਵਾਂ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਡ੍ਰਾਈਫਟ ਵੇਗ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਡ੍ਰਾਈਫਟ ਵੇਗ ਲਗਭਗ 1×107 cm/s ਹੈ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, InGaAs ਅਤੇ InP ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਖਾਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੇ ਅਧੀਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਵੇਲੋਸਿਟੀ ਓਵਰਸ਼ੂਟ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਓਵਰਸ਼ੂਟ ਵੇਗ ਨੂੰ 4×107cm/s ਅਤੇ 6×107cm/s ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਵੱਡੇ ਕੈਰੀਅਰ ਦੀ ਸਮਾਂ-ਸੀਮਤ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨੂੰ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰਨ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, InGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੇਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਤਹ ਘਟਨਾ ਜੋੜਨ ਦੀ ਵਿਧੀ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਮਾਰਕੀਟ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ 25 Gbaud/s ਅਤੇ 56 Gbaud/s ਸਤਹ ਘਟਨਾ ਖੋਜਣ ਵਾਲੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ਨੂੰ ਸਾਕਾਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਛੋਟੇ ਆਕਾਰ, ਬੈਕ ਇਨਸਿਡੈਂਸ ਅਤੇ ਵੱਡੇ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਸਤਹ ਇਨਕੈਡੈਂਸ ਡਿਟੈਕਟਰ ਵੀ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਜੋ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਚ ਰਫਤਾਰ ਅਤੇ ਉੱਚ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਤਹ ਘਟਨਾ ਜਾਂਚ ਇਸਦੇ ਕਪਲਿੰਗ ਮੋਡ ਦੁਆਰਾ ਸੀਮਿਤ ਹੈ ਅਤੇ ਦੂਜੇ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨਾਲ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਏਕੀਕਰਣ ਲੋੜਾਂ ਦੇ ਸੁਧਾਰ ਦੇ ਨਾਲ, ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਅਤੇ ਏਕੀਕਰਣ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਵੇਵਗਾਈਡ ਕਪਲਡ InGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਖੋਜ ਦਾ ਕੇਂਦਰ ਬਣ ਗਏ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵਪਾਰਕ 70 GHz ਅਤੇ 110 GHz InGaAs ਫੋਟੋਪ੍ਰੋਬ ਮੋਡੀਊਲ ਲਗਭਗ ਸਾਰੇ ਵੇਵਗਾਈਡ ਕਪਲਡ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਬਸਟਰੇਟ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਵੇਵਗਾਈਡ ਕਪਲਿੰਗ InGaAs ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਜਾਂਚ ਨੂੰ ਦੋ ਸ਼੍ਰੇਣੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: InP ਅਤੇ Si। InP ਸਬਸਟਰੇਟ 'ਤੇ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਸਮੱਗਰੀ ਉੱਚ ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਾਲੀ ਹੈ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਯੰਤਰਾਂ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਢੁਕਵੀਂ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, III-V ਸਮੱਗਰੀਆਂ, InGaAs ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਅਤੇ Si ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ 'ਤੇ ਵਧੇ ਹੋਏ ਜਾਂ ਬੰਨ੍ਹੇ ਹੋਏ Si ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੇ ਮੇਲ ਨਹੀਂ ਖਾਂਦੇ ਸਮੱਗਰੀ ਜਾਂ ਇੰਟਰਫੇਸ ਦੀ ਗੁਣਵੱਤਾ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਮਾੜੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਅਜੇ ਵੀ ਸੁਧਾਰ ਲਈ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਥਾਂ ਹੈ।
ਪੋਸਟ ਟਾਈਮ: ਦਸੰਬਰ-31-2024