InGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਖੋਜ ਪ੍ਰਗਤੀ

ਦੀ ਖੋਜ ਪ੍ਰਗਤੀInGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ

ਸੰਚਾਰ ਡੇਟਾ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਵਾਲੀਅਮ ਦੇ ਘਾਤਕ ਵਾਧੇ ਦੇ ਨਾਲ, ਆਪਟੀਕਲ ਇੰਟਰਕਨੈਕਸ਼ਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੇ ਰਵਾਇਤੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਇੰਟਰਕਨੈਕਸ਼ਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਥਾਂ ਲੈ ਲਈ ਹੈ ਅਤੇ ਮੱਧਮ ਅਤੇ ਲੰਬੀ-ਦੂਰੀ ਦੇ ਘੱਟ-ਨੁਕਸਾਨ ਵਾਲੇ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਲਈ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਬਣ ਗਈ ਹੈ। ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਿਰੇ ਦੇ ਮੁੱਖ ਹਿੱਸੇ ਵਜੋਂ,ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਇਸਦੀ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਲਈ ਵਧਦੀ ਉੱਚ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਵੇਵਗਾਈਡ ਕਪਲਡ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਛੋਟਾ ਹੈ, ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਹੈ, ਅਤੇ ਹੋਰ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨਾਲ ਚਿੱਪ 'ਤੇ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਨਾ ਆਸਾਨ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਸ਼ਨ ਦਾ ਖੋਜ ਕੇਂਦਰ ਹੈ। ਅਤੇ ਨੇੜੇ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਸੰਚਾਰ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪ੍ਰਤੀਨਿਧ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਹਨ।

InGaAs ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ ਅਤੇਉੱਚ-ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਵਾਲੇ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ. ਪਹਿਲਾਂ, InGaAs ਇੱਕ ਸਿੱਧਾ ਬੈਂਡਗੈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪਦਾਰਥ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਬੈਂਡਗੈਪ ਚੌੜਾਈ ਨੂੰ In ਅਤੇ Ga ਵਿਚਕਾਰ ਅਨੁਪਾਤ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਸੰਭਵ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, In0.53Ga0.47As InP ਸਬਸਟਰੇਟ ਜਾਲੀ ਨਾਲ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੋਖਣ ਗੁਣਾਂਕ ਹੈ। ਇਹ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤਿਆ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਡਾਰਕ ਕਰੰਟ ਅਤੇ ਜਵਾਬਦੇਹੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵੀ ਹੈ। ਦੂਜਾ, InGaAs ਅਤੇ InP ਸਮੱਗਰੀ ਦੋਵਾਂ ਵਿੱਚ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਉੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਡ੍ਰਿਫਟ ਵੇਲੋਸਿਟੀਜ਼ ਹਨ, ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਡ੍ਰਿਫਟ ਵੇਲੋਸਿਟੀਜ਼ ਦੋਵੇਂ ਲਗਭਗ 1×107cm/s ਹਨ। ਇਸ ਦੌਰਾਨ, ਖਾਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ, InGaAs ਅਤੇ InP ਸਮੱਗਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਵੇਲੋਸਿਟੀ ਓਵਰਸ਼ੂਟ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਓਵਰਸ਼ੂਟ ਵੇਲੋਸਿਟੀਜ਼ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 4×107cm/s ਅਤੇ 6×107cm/s ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਇੱਕ ਉੱਚ ਕਰਾਸਿੰਗ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, InGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਹਨ। ਛੋਟੇ-ਆਕਾਰ ਦੇ, ਬੈਕ-ਇੰਸੀਡੈਂਟ, ਅਤੇ ਉੱਚ-ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਸਤਹ ਘਟਨਾ ਖੋਜਕਰਤਾ ਵੀ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਜੋ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਚ ਗਤੀ ਅਤੇ ਉੱਚ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਵਰਗੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਜੋੜਨ ਦੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਸਤਹ ਘਟਨਾ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਹੋਰ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਯੰਤਰਾਂ ਨਾਲ ਜੋੜਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਏਕੀਕਰਣ ਦੀ ਵਧਦੀ ਮੰਗ ਦੇ ਨਾਲ, ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਅਤੇ ਏਕੀਕਰਣ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਵੇਵਗਾਈਡ ਕਪਲਡ InGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਹੌਲੀ ਹੌਲੀ ਖੋਜ ਦਾ ਕੇਂਦਰ ਬਣ ਗਏ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, 70GHz ਅਤੇ 110GHz ਦੇ ਵਪਾਰਕ InGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਮੋਡੀਊਲ ਲਗਭਗ ਸਾਰੇ ਵੇਵਗਾਈਡ ਕਪਲਿੰਗ ਢਾਂਚੇ ਨੂੰ ਅਪਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਸਬਸਟਰੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਵੇਵਗਾਈਡ ਕਪਲਡ InGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼੍ਰੇਣੀਬੱਧ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: INP-ਅਧਾਰਿਤ ਅਤੇ Si-ਅਧਾਰਿਤ। InP ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ 'ਤੇ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਸਮੱਗਰੀ ਉੱਚ ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਾਲੀ ਹੈ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਯੰਤਰਾਂ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਢੁਕਵੀਂ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, Si ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ 'ਤੇ ਉਗਾਈਆਂ ਜਾਂ ਬੰਨ੍ਹੀਆਂ ਗਈਆਂ III-V ਸਮੂਹ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਲਈ, InGaAs ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ Si ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬੇਮੇਲਤਾਵਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਸਮੱਗਰੀ ਜਾਂ ਇੰਟਰਫੇਸ ਗੁਣਵੱਤਾ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਮਾੜੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਲਈ ਅਜੇ ਵੀ ਕਾਫ਼ੀ ਜਗ੍ਹਾ ਹੈ।

ਇਹ ਯੰਤਰ ਡਿਪਲੇਸ਼ਨ ਰੀਜਨ ਮਟੀਰੀਅਲ ਵਜੋਂ InP ਦੀ ਬਜਾਏ InGaAsP ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਡ੍ਰਿਫਟ ਵੇਗ ਨੂੰ ਕੁਝ ਹੱਦ ਤੱਕ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਵੇਵਗਾਈਡ ਤੋਂ ਸੋਖਣ ਖੇਤਰ ਤੱਕ ਘਟਨਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੇ ਜੋੜ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, InGaAsP N-ਕਿਸਮ ਦੀ ਸੰਪਰਕ ਪਰਤ ਨੂੰ ਹਟਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ P-ਕਿਸਮ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਹਰੇਕ ਪਾਸੇ ਇੱਕ ਛੋਟਾ ਜਿਹਾ ਪਾੜਾ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਖੇਤਰ 'ਤੇ ਪਾਬੰਦੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਯੰਤਰ ਨੂੰ ਉੱਚ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ।