హై స్పీడ్ ఫోటోడెటెక్టర్లు InGaAs ఫోటోడెటెక్టర్‌ల ద్వారా పరిచయం చేయబడ్డాయి

హై స్పీడ్ ఫోటో డిటెక్టర్లు ప్రవేశపెట్టబడ్డాయిInGaAs ఫోటో డిటెక్టర్లు

హై-స్పీడ్ ఫోటోడెటెక్టర్లుఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ రంగంలో ప్రధానంగా III-V InGaAs ఫోటోడెటెక్టర్లు మరియు IV పూర్తి Si మరియు Ge/ ఉన్నాయి.Si ఫోటో డిటెక్టర్లు. మునుపటిది సాంప్రదాయ సమీప ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్, ఇది చాలా కాలంగా ప్రబలంగా ఉంది, రెండోది సిలికాన్ ఆప్టికల్ టెక్నాలజీపై ఆధారపడి పెరుగుతున్న స్టార్‌గా మారింది మరియు ఇటీవలి సంవత్సరాలలో అంతర్జాతీయ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశోధన రంగంలో హాట్ స్పాట్. అదనంగా, పెరోవ్‌స్కైట్, ఆర్గానిక్ మరియు టూ-డైమెన్షనల్ మెటీరియల్‌లపై ఆధారపడిన కొత్త డిటెక్టర్‌లు సులభమైన ప్రాసెసింగ్, మంచి వశ్యత మరియు ట్యూనబుల్ ప్రాపర్టీల ప్రయోజనాల కారణంగా వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి. మెటీరియల్ లక్షణాలు మరియు తయారీ ప్రక్రియలలో ఈ కొత్త డిటెక్టర్‌లు మరియు సాంప్రదాయ అకర్బన ఫోటోడెటెక్టర్‌ల మధ్య ముఖ్యమైన తేడాలు ఉన్నాయి. పెరోవ్‌స్కైట్ డిటెక్టర్‌లు అద్భుతమైన కాంతి శోషణ లక్షణాలు మరియు సమర్థవంతమైన ఛార్జ్ రవాణా సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఆర్గానిక్ మెటీరియల్స్ డిటెక్టర్‌లు వాటి తక్కువ ధర మరియు సౌకర్యవంతమైన ఎలక్ట్రాన్‌ల కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు టూ-డైమెన్షనల్ మెటీరియల్స్ డిటెక్టర్‌లు వాటి ప్రత్యేక భౌతిక లక్షణాలు మరియు అధిక క్యారియర్ మొబిలిటీ కారణంగా చాలా దృష్టిని ఆకర్షించాయి. అయినప్పటికీ, InGaAs మరియు Si/Ge డిటెక్టర్‌లతో పోలిస్తే, దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వం, తయారీ పరిపక్వత మరియు ఏకీకరణ పరంగా కొత్త డిటెక్టర్‌లను ఇంకా మెరుగుపరచాలి.

InGaAs అనేది హై స్పీడ్ మరియు హై రెస్పాన్స్ ఫోటోడెటెక్టర్‌లను గ్రహించడానికి అనువైన పదార్థాలలో ఒకటి. అన్నింటిలో మొదటిది, InGaAs అనేది డైరెక్ట్ బ్యాండ్‌గ్యాప్ సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్, మరియు దాని బ్యాండ్‌గ్యాప్ వెడల్పు వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల యొక్క ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను గుర్తించడానికి In మరియు Ga మధ్య నిష్పత్తి ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. వాటిలో, In0.53Ga0.47As InP యొక్క సబ్‌స్ట్రేట్ లాటిస్‌తో సరిగ్గా సరిపోలింది మరియు ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ బ్యాండ్‌లో పెద్ద కాంతి శోషణ గుణకం ఉంది, ఇది తయారీలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది.ఫోటో డిటెక్టర్లు, మరియు డార్క్ కరెంట్ మరియు రెస్పాన్సివ్‌నెస్ పనితీరు కూడా ఉత్తమమైనవి. రెండవది, InGaAs మరియు InP పదార్థాలు రెండూ అధిక ఎలక్ట్రాన్ డ్రిఫ్ట్ వేగాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటి సంతృప్త ఎలక్ట్రాన్ డ్రిఫ్ట్ వేగం 1×107 cm/s ఉంటుంది. అదే సమయంలో, InGaAs మరియు InP పదార్థాలు నిర్దిష్ట విద్యుత్ క్షేత్రంలో ఎలక్ట్రాన్ వేగం ఓవర్‌షూట్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఓవర్‌షూట్ వేగాన్ని 4× 107cm/s మరియు 6×107cm/sగా విభజించవచ్చు, ఇది పెద్ద క్యారియర్ సమయ-పరిమిత బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను గ్రహించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. ప్రస్తుతం, InGaAs ఫోటోడెటెక్టర్ ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ కోసం అత్యంత ప్రధాన స్రవంతి ఫోటోడెటెక్టర్, మరియు మార్కెట్‌లో ఉపరితల సంభవం కలపడం పద్ధతి ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు 25 Gbaud/s మరియు 56 Gbaud/s ఉపరితల సంభవం డిటెక్టర్ ఉత్పత్తులు గుర్తించబడ్డాయి. చిన్న సైజు, బ్యాక్ ఇన్సిడెన్స్ మరియు పెద్ద బ్యాండ్‌విడ్త్ సర్ఫేస్ ఇన్సిడెన్స్ డిటెక్టర్‌లు కూడా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి, ఇవి ప్రధానంగా అధిక వేగం మరియు అధిక సంతృప్త అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, ఉపరితల సంఘటన ప్రోబ్ దాని కప్లింగ్ మోడ్ ద్వారా పరిమితం చేయబడింది మరియు ఇతర ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలతో ఏకీకృతం చేయడం కష్టం. అందువల్ల, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ ఇంటిగ్రేషన్ అవసరాల మెరుగుదలతో, వేవ్‌గైడ్ కపుల్డ్ InGaAs ఫోటోడెటెక్టర్‌లు అద్భుతమైన పనితీరు మరియు ఏకీకరణకు అనువైనవి క్రమంగా పరిశోధనలో కేంద్రంగా మారాయి, వీటిలో వాణిజ్యపరమైన 70 GHz మరియు 110 GHz InGaAs ఫోటోప్రోబ్ మాడ్యూల్స్ దాదాపు అన్నీ వేవ్‌గైడ్ కపుల్డ్ స్ట్రక్చర్‌లను ఉపయోగిస్తున్నాయి. వివిధ సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థాల ప్రకారం, వేవ్‌గైడ్ కలపడం InGaAs ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రోబ్‌ను రెండు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: InP మరియు Si. InP సబ్‌స్ట్రేట్‌లోని ఎపిటాక్సియల్ మెటీరియల్ అధిక నాణ్యతను కలిగి ఉంది మరియు అధిక-పనితీరు గల పరికరాల తయారీకి మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, III-V మెటీరియల్స్, InGaAs మెటీరియల్‌లు మరియు Si సబ్‌స్ట్రేట్‌ల మధ్య పెరిగిన లేదా బంధించబడిన Si సబ్‌స్ట్రేట్‌ల మధ్య వివిధ అసమానతలు సాపేక్షంగా పేలవమైన మెటీరియల్ లేదా ఇంటర్‌ఫేస్ నాణ్యతకు దారితీస్తాయి మరియు పరికరం యొక్క పనితీరు ఇంకా మెరుగుదల కోసం పెద్ద గదిని కలిగి ఉంది.