InGaAs ఫోటోడిటెక్టర్ల ద్వారా అధిక వేగవంతమైన ఫోటోడిటెక్టర్లు పరిచయం చేయబడ్డాయి

అధిక వేగవంతమైన ఫోటోడిటెక్టర్లను పరిచయం చేసినవారుInGaAs ఫోటోడిటెక్టర్లు

అధిక-వేగ ఫోటోడిటెక్టర్లుఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ రంగంలో ప్రధానంగా III-V InGaAs ఫోటోడిటెక్టర్లు మరియు IV పూర్తి Si మరియు Ge/Si ఫోటోడిటెక్టర్లుమొదటిది సాంప్రదాయ నియర్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్, ఇది చాలా కాలంగా ఆధిపత్యం చెలాయిస్తోంది. కాగా, రెండవది సిలికాన్ ఆప్టికల్ టెక్నాలజీపై ఆధారపడి అభివృద్ధి చెందుతూ, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో అంతర్జాతీయ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశోధన రంగంలో ఒక కీలక అంశంగా మారింది. దీనికి అదనంగా, సులభమైన ప్రాసెసింగ్, మంచి ఫ్లెక్సిబిలిటీ మరియు ట్యూనబుల్ లక్షణాల వంటి ప్రయోజనాల కారణంగా పెరోవ్‌స్కైట్, ఆర్గానిక్ మరియు టూ-డైమెన్షనల్ మెటీరియల్స్‌పై ఆధారపడిన కొత్త డిటెక్టర్లు వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి. ఈ కొత్త డిటెక్టర్లకు మరియు సాంప్రదాయ ఇనార్గానిక్ ఫోటోడిటెక్టర్లకు మధ్య మెటీరియల్ లక్షణాలు మరియు తయారీ ప్రక్రియలలో గణనీయమైన తేడాలు ఉన్నాయి. పెరోవ్‌స్కైట్ డిటెక్టర్లు అద్భుతమైన కాంతి శోషణ లక్షణాలను మరియు సమర్థవంతమైన ఛార్జ్ రవాణా సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఆర్గానిక్ మెటీరియల్స్ డిటెక్టర్లు వాటి తక్కువ ధర మరియు ఫ్లెక్సిబుల్ ఎలక్ట్రాన్‌ల కారణంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. టూ-డైమెన్షనల్ మెటీరియల్స్ డిటెక్టర్లు వాటి ప్రత్యేకమైన భౌతిక లక్షణాలు మరియు అధిక క్యారియర్ మొబిలిటీ కారణంగా చాలా దృష్టిని ఆకర్షించాయి. అయినప్పటికీ, InGaAs మరియు Si/Ge డిటెక్టర్లతో పోలిస్తే, ఈ కొత్త డిటెక్టర్లు దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వం, తయారీ పరిపక్వత మరియు ఇంటిగ్రేషన్ పరంగా ఇంకా మెరుగుపరచబడవలసి ఉంది.

అధిక వేగం మరియు అధిక ప్రతిస్పందన గల ఫోటోడిటెక్టర్లను తయారు చేయడానికి InGaAs అత్యంత అనువైన పదార్థాలలో ఒకటి. అన్నింటికంటే ముందుగా, InGaAs ఒక డైరెక్ట్ బ్యాండ్‌గ్యాప్ సెమీకండక్టర్ పదార్థం, మరియు వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల ఆప్టికల్ సిగ్నల్స్‌ను గుర్తించడం కోసం దీని బ్యాండ్‌గ్యాప్ వెడల్పును In మరియు Ga నిష్పత్తి ద్వారా నియంత్రించవచ్చు. వీటిలో, In0.53Ga0.47As అనేది InP యొక్క సబ్‌స్ట్రేట్ లాటిస్‌తో సంపూర్ణంగా సరిపోతుంది మరియు ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ బ్యాండ్‌లో అధిక కాంతి శోషణ గుణకాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఫోటోడిటెక్టర్ల తయారీలో అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.ఫోటో డిటెక్టర్లుమరియు డార్క్ కరెంట్ మరియు ప్రతిస్పందన పనితీరు కూడా అత్యుత్తమంగా ఉంటాయి. రెండవదిగా, InGaAs మరియు InP పదార్థాలు రెండూ అధిక ఎలక్ట్రాన్ డ్రిఫ్ట్ వేగాన్ని కలిగి ఉంటాయి, మరియు వాటి సంతృప్త ఎలక్ట్రాన్ డ్రిఫ్ట్ వేగం సుమారు 1×10⁷ cm/s ఉంటుంది. అదే సమయంలో, InGaAs మరియు InP పదార్థాలు నిర్దిష్ట విద్యుత్ క్షేత్రం కింద ఎలక్ట్రాన్ వేగం ఓవర్‌షూట్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఓవర్‌షూట్ వేగాన్ని 4×10⁷cm/s మరియు 6×10⁷cm/s గా విభజించవచ్చు, ఇది పెద్ద క్యారియర్ టైమ్-లిమిటెడ్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను సాధించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. ప్రస్తుతం, ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ కోసం InGaAs ఫోటోడిటెక్టర్ అత్యంత ప్రధానమైన ఫోటోడిటెక్టర్, మరియు మార్కెట్‌లో ఎక్కువగా సర్ఫేస్ ఇన్సిడెన్స్ కప్లింగ్ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తున్నారు, మరియు 25 Gbaud/s మరియు 56 Gbaud/s సర్ఫేస్ ఇన్సిడెన్స్ డిటెక్టర్ ఉత్పత్తులు రూపొందించబడ్డాయి. చిన్న పరిమాణం, బ్యాక్ ఇన్సిడెన్స్ మరియు పెద్ద బ్యాండ్‌విడ్త్ గల సర్ఫేస్ ఇన్సిడెన్స్ డిటెక్టర్లు కూడా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి, ఇవి ప్రధానంగా అధిక వేగం మరియు అధిక సంతృప్త అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి. అయితే, సర్ఫేస్ ఇన్సిడెంట్ ప్రోబ్ దాని కప్లింగ్ మోడ్ ద్వారా పరిమితం చేయబడింది మరియు ఇతర ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలతో ఏకీకృతం చేయడం కష్టం. అందువల్ల, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ ఇంటిగ్రేషన్ అవసరాలు మెరుగుపడటంతో, అద్భుతమైన పనితీరును కలిగి ఉండి, ఇంటిగ్రేషన్‌కు అనువైన వేవ్‌గైడ్ కపుల్డ్ InGaAs ఫోటోడిటెక్టర్లు క్రమంగా పరిశోధనలో ప్రధాన ఆకర్షణగా మారాయి. వీటిలో, వాణిజ్యపరమైన 70 GHz మరియు 110 GHz InGaAs ఫోటోప్రోబ్ మాడ్యూల్స్ దాదాపుగా అన్నీ వేవ్‌గైడ్ కపుల్డ్ నిర్మాణాలనే ఉపయోగిస్తున్నాయి. విభిన్న సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థాలను బట్టి, వేవ్‌గైడ్ కప్లింగ్ InGaAs ఫోటోఎలక్ట్రిక్ ప్రోబ్‌ను InP మరియు Si అనే రెండు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు. InP సబ్‌స్ట్రేట్‌పై ఉండే ఎపిటాక్సియల్ పదార్థం అధిక నాణ్యతను కలిగి ఉండి, అధిక-పనితీరు గల పరికరాల తయారీకి మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, III-V పదార్థాలు, InGaAs పదార్థాలు మరియు Si సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై పెంచిన లేదా బంధించిన Si సబ్‌స్ట్రేట్‌ల మధ్య ఉండే వివిధ పొంతనలేని వ్యత్యాసాలు సాపేక్షంగా పేలవమైన పదార్థం లేదా ఇంటర్‌ఫేస్ నాణ్యతకు దారితీస్తాయి, మరియు పరికరం యొక్క పనితీరును మెరుగుపరచడానికి ఇంకా చాలా అవకాశం ఉంది.