હાઇ સ્પીડ ફોટોડિટેક્ટર્સ રજૂ કરવામાં આવ્યા છેInGaAs ફોટોડિટેક્ટર્સ
હાઇ-સ્પીડ ફોટોડિટેક્ટર્સઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશનના ક્ષેત્રમાં મુખ્યત્વે III-V InGaAs ફોટોડિટેક્ટર્સ અને IV ફુલ Si અને Ge/ નો સમાવેશ થાય છે.સી ફોટોડિટેક્ટર્સ. પહેલું એક પરંપરાગત નજીકના ઇન્ફ્રારેડ ડિટેક્ટર છે, જે લાંબા સમયથી પ્રબળ રહ્યું છે, જ્યારે બાદમાં ઉભરતા સ્ટાર બનવા માટે સિલિકોન ઓપ્ટિકલ ટેકનોલોજી પર આધાર રાખે છે, અને તાજેતરના વર્ષોમાં આંતરરાષ્ટ્રીય ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ સંશોધનના ક્ષેત્રમાં એક હોટ સ્પોટ છે. વધુમાં, સરળ પ્રક્રિયા, સારી લવચીકતા અને ટ્યુનેબલ ગુણધર્મોના ફાયદાઓને કારણે પેરોવસ્કાઇટ, કાર્બનિક અને દ્વિ-પરિમાણીય સામગ્રી પર આધારિત નવા ડિટેક્ટર ઝડપથી વિકાસ પામી રહ્યા છે. સામગ્રી ગુણધર્મો અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓમાં આ નવા ડિટેક્ટર અને પરંપરાગત અકાર્બનિક ફોટોડિટેક્ટર વચ્ચે નોંધપાત્ર તફાવત છે. પેરોવસ્કાઇટ ડિટેક્ટરમાં ઉત્તમ પ્રકાશ શોષણ લાક્ષણિકતાઓ અને કાર્યક્ષમ ચાર્જ પરિવહન ક્ષમતા છે, કાર્બનિક સામગ્રી ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ તેમની ઓછી કિંમત અને લવચીક ઇલેક્ટ્રોન માટે વ્યાપકપણે થાય છે, અને દ્વિ-પરિમાણીય સામગ્રી ડિટેક્ટરે તેમના અનન્ય ભૌતિક ગુણધર્મો અને ઉચ્ચ વાહક ગતિશીલતાને કારણે ખૂબ ધ્યાન ખેંચ્યું છે. જો કે, InGaAs અને Si/Ge ડિટેક્ટરની તુલનામાં, નવા ડિટેક્ટરને લાંબા ગાળાની સ્થિરતા, ઉત્પાદન પરિપક્વતા અને એકીકરણના સંદર્ભમાં હજુ પણ સુધારવાની જરૂર છે.
InGaAs એ હાઇ સ્પીડ અને હાઇ રિસ્પોન્સ ફોટોડિટેક્ટર્સને સાકાર કરવા માટે આદર્શ સામગ્રીમાંની એક છે. સૌ પ્રથમ, InGaAs એ ડાયરેક્ટ બેન્ડગેપ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી છે, અને તેની બેન્ડગેપ પહોળાઈને In અને Ga વચ્ચેના ગુણોત્તર દ્વારા નિયંત્રિત કરી શકાય છે જેથી વિવિધ તરંગલંબાઇના ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોની શોધ પ્રાપ્ત થાય. તેમાંથી, In0.53Ga0.47As InP ના સબસ્ટ્રેટ જાળી સાથે સંપૂર્ણ રીતે મેળ ખાય છે, અને ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન બેન્ડમાં મોટો પ્રકાશ શોષણ ગુણાંક ધરાવે છે, જે તૈયારીમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે.ફોટોડિટેક્ટર, અને શ્યામ પ્રવાહ અને પ્રતિભાવશીલતા પ્રદર્શન પણ શ્રેષ્ઠ છે. બીજું, InGaAs અને InP સામગ્રી બંનેમાં ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન ડ્રિફ્ટ વેગ હોય છે, અને તેમનો સંતૃપ્ત ઇલેક્ટ્રોન ડ્રિફ્ટ વેગ લગભગ 1×107 cm/s છે. તે જ સમયે, InGaAs અને InP સામગ્રીમાં ચોક્કસ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર હેઠળ ઇલેક્ટ્રોન વેગ ઓવરશૂટ અસર હોય છે. ઓવરશૂટ વેગને 4×107cm/s અને 6×107cm/s માં વિભાજિત કરી શકાય છે, જે મોટા વાહક સમય-મર્યાદિત બેન્ડવિડ્થને સાકાર કરવા માટે અનુકૂળ છે. હાલમાં, InGaAs ફોટોડિટેક્ટર ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન માટે સૌથી મુખ્ય પ્રવાહનો ફોટોડિટેક્ટર છે, અને સપાટીની ઘટના જોડાણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ બજારમાં મોટે ભાગે થાય છે, અને 25 Gbaud/s અને 56 Gbaud/s સપાટીની ઘટના શોધક ઉત્પાદનોનો અનુભવ કરવામાં આવ્યો છે. નાના કદ, બેક ઇન્સિડન્સ અને મોટી બેન્ડવિડ્થ સપાટી ઘટના શોધકો પણ વિકસાવવામાં આવ્યા છે, જે મુખ્યત્વે હાઇ સ્પીડ અને ઉચ્ચ સંતૃપ્તિ એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય છે. જો કે, સપાટીની ઘટના તપાસ તેના કપલિંગ મોડ દ્વારા મર્યાદિત છે અને અન્ય ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો સાથે સંકલન કરવું મુશ્કેલ છે. તેથી, ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક એકીકરણ આવશ્યકતાઓમાં સુધારા સાથે, ઉત્તમ પ્રદર્શન અને એકીકરણ માટે યોગ્ય વેવગાઈડ કપલ્ડ InGaAs ફોટોડિટેક્ટર ધીમે ધીમે સંશોધનનું કેન્દ્ર બન્યા છે, જેમાંથી વાણિજ્યિક 70 GHz અને 110 GHz InGaAs ફોટોપ્રોબ મોડ્યુલ લગભગ બધા વેવગાઈડ કપલ્ડ સ્ટ્રક્ચર્સનો ઉપયોગ કરે છે. વિવિધ સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી અનુસાર, વેવગાઈડ કપલિંગ InGaAs ફોટોઈલેક્ટ્રિક પ્રોબને બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: InP અને Si. InP સબસ્ટ્રેટ પર એપિટેક્સિયલ સામગ્રી ઉચ્ચ ગુણવત્તા ધરાવે છે અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઉપકરણોની તૈયારી માટે વધુ યોગ્ય છે. જો કે, III-V સામગ્રી, InGaAs સામગ્રી અને Si સબસ્ટ્રેટ પર ઉગાડવામાં અથવા બંધાયેલા Si સબસ્ટ્રેટ વચ્ચેના વિવિધ મેળ ખાતા નથી, જે પ્રમાણમાં નબળી સામગ્રી અથવા ઇન્ટરફેસ ગુણવત્તા તરફ દોરી જાય છે, અને ઉપકરણના પ્રદર્શનમાં હજુ પણ સુધારા માટે મોટો અવકાશ છે.
પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-૩૧-૨૦૨૪