မြန်နှုန်းမြင့် photodetectors များကိုမိတ်ဆက်ပေးသည်။InGaAs ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာများ
မြန်နှုန်းမြင့် ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာများoptical communication နယ်ပယ်တွင် အဓိကအားဖြင့် III-V InGaAs photodetectors နှင့် IV full Si နှင့် Ge/ တို့ပါ၀င်သည် ။Si photodetectors. ယခင် သည် အစဉ်အလာ အနီးရှိ အနီအောက်ရောင်ခြည် ထောက်လှမ်းသည့်ကိရိယာ ဖြစ်ပြီး၊ နောက်ပိုင်းတွင် တက်လာသည့် ကြယ်တစ်ပွင့် ဖြစ်လာစေရန် ဆီလီကွန် အလင်းနည်းပညာကို အားကိုးကာ မကြာသေးမီ နှစ်များအတွင်း နိုင်ငံတကာ optoelectronics သုတေသန နယ်ပယ်တွင် ရေပန်းစားသော နေရာတစ်ခု ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ perovskite၊ အော်ဂဲနစ်နှင့် နှစ်ဘက်မြင်ပစ္စည်းများကို အခြေခံထားသည့် ထောက်လှမ်းကိရိယာအသစ်များသည် လွယ်ကူစွာလုပ်ဆောင်ခြင်း၊ ကောင်းမွန်သောပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်နှင့် ညှိနိုင်သောဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် လျင်မြန်စွာဖွံ့ဖြိုးလာပါသည်။ ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ထုတ်လုပ်ရေးလုပ်ငန်းစဉ်များတွင် ဤ detector အသစ်များနှင့် သမားရိုးကျ inorganic photodetectors အကြား သိသာထင်ရှားသော ကွာခြားချက်များရှိပါသည်။ Perovskite detectors များသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော အလင်းစုပ်ယူမှုလက္ခဏာများနှင့် ထိရောက်သောအားသွင်းနိုင်စွမ်းရှိသည်၊ အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများ detectors များသည် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး လိုက်လျောညီထွေရှိသော အီလက်ထရွန်များအတွက် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြပြီး၊ နှစ်ဘက်မြင်ပစ္စည်းများ detectors များသည် ၎င်းတို့၏ထူးခြားသောရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများနှင့် သယ်ဆောင်သွားလာနိုင်မှုမြင့်မားသောကြောင့် အာရုံစိုက်မှုများစွာရရှိခဲ့သည်။ သို့သော်လည်း InGaAs နှင့် Si/Ge detectors များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ အသစ်သော detectors များသည် ရေရှည်တည်ငြိမ်မှု၊ ထုတ်လုပ်မှု ရင့်ကျက်မှုနှင့် ပေါင်းစပ်မှုတို့၌ တိုးတက်ရန် လိုအပ်နေသေးသည်။
InGaAs သည် မြင့်မားသောအမြန်နှုန်းနှင့် တုံ့ပြန်မှုမြင့်မားသော photodetectors များကို သိရှိနားလည်ရန် အကောင်းဆုံးပစ္စည်းများထဲမှတစ်ခုဖြစ်သည်။ ပထမဦးစွာ InGaAs သည် တိုက်ရိုက် bandgap တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းဖြစ်ပြီး၊ မတူညီသောလှိုင်းအလျား၏ optical signals များကိုသိရှိနိုင်စေရန် In နှင့် Ga အကြားအချိုးဖြင့် ၎င်း၏ bandgap width ကို ထိန်းညှိနိုင်သည်။ ၎င်းတို့အနက် In0.53Ga0.47As သည် InP ၏အလွှာပါးလွှာနှင့် အပြည့်အ၀ ကိုက်ညီပြီး ပြင်ဆင်မှုတွင် အသုံးအများဆုံးဖြစ်သည့် optical communication band တွင် ကြီးမားသောအလင်းစုပ်ယူမှုကိန်းဂဏန်းတစ်ခုရှိသည်။ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာများ၊ မှောင်မိုက်သော လက်ရှိနှင့် တုံ့ပြန်မှုစွမ်းဆောင်ရည်တို့သည်လည်း အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။ ဒုတိယအနေဖြင့်၊ InGaAs နှင့် InP ပစ္စည်းများ နှစ်ခုစလုံးတွင် မြင့်မားသော အီလက်ထရွန် ပျံ့လွင့်မှု အလျင်ရှိပြီး ၎င်းတို့၏ ပြည့်ဝအီလက်ထရွန် ပျံ့နှုန်းမှာ 1×107 cm/s ခန့်ဖြစ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ InGaAs နှင့် InP ပစ္စည်းများသည် သီးခြားလျှပ်စစ်စက်ကွင်းအောက်တွင် အီလက်ထရွန်အလျင်အရှိန်လွန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသည်။ အရှိန်လွန်နေသည့်အမြန်နှုန်းကို 4×107cm/s နှင့် 6×107cm/s ဟူ၍ ပိုင်းခြားနိုင်ပြီး ကြီးမားသောအချိန်-ကန့်သတ်ထားသော bandwidth ကို သိရှိနိုင်ရန် အထောက်အကူဖြစ်စေပါသည်။ လက်ရှိတွင်၊ InGaAs photodetector သည် optical communication အတွက် ပင်မ photodetector ဖြစ်ပြီး၊ surface incidence coupling method ကို စျေးကွက်တွင် အများအားဖြင့် အသုံးပြုကြပြီး 25 Gbaud/s နှင့် 56 Gbaud/s တို့၏ မျက်နှာပြင်ဖြစ်ပွားမှု detector ထုတ်ကုန်များကို သိရှိလာကြသည်။ သေးငယ်သောအရွယ်အစား၊ နောက်ကြောင်းပြန်ဖြစ်ပွားမှုနှင့် ကြီးမားသော လှိုင်းနှုန်းမျက်နှာပြင်ဖြစ်ပွားမှုဆိုင်ရာ ထောက်လှမ်းကိရိယာများကိုလည်း တီထွင်ခဲ့ပြီး၊ အဓိကအားဖြင့် မြန်နှုန်းမြင့်ခြင်းနှင့် ရွှဲရွှဲမြင့်မားသောအသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် သင့်လျော်သည်။ သို့သော်၊ မျက်နှာပြင်ဖြစ်ရပ်မှန်ကို ၎င်း၏အချိတ်အဆက်မုဒ်ဖြင့် ကန့်သတ်ထားပြီး အခြား optoelectronic စက်များနှင့် ပေါင်းစပ်ရန် ခက်ခဲသည်။ ထို့ကြောင့်၊ optoelectronic ပေါင်းစပ်မှုလိုအပ်ချက်များ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာသဖြင့် waveguide သည် ကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည်ဖြင့် InGaAs photodetectors များကို ပေါင်းစပ်ထားသောကြောင့် သုတေသန၏အာရုံစူးစိုက်မှုဖြစ်လာပြီး တဖြည်းဖြည်းနှင့် သုတေသန၏အာရုံဖြစ်လာသည်။ မတူညီသောအလွှာပစ္စည်းများအရ၊ waveguide coupling InGaAs photoelectric probe ကို InP နှင့် Si ဟူ၍ အမျိုးအစားနှစ်မျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။ InP အလွှာရှိ epitaxial ပစ္စည်းသည် အရည်အသွေးမြင့်ပြီး စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်စက်ပစ္စည်းများ ပြင်ဆင်မှုအတွက် ပိုမိုသင့်လျော်ပါသည်။ သို့ရာတွင်၊ III-V ပစ္စည်းများ၊ InGaAs ပစ္စည်းများနှင့် Si substrates များတွင် စိုက်ပျိုးထားသော သို့မဟုတ် ချိတ်ဆက်ထားသော ကွဲလွဲမှုများသည် အတော်လေးညံ့ဖျင်းသော ပစ္စည်း သို့မဟုတ် ကြားခံအရည်အသွေးကို ဦးတည်သွားစေပြီး စက်ပစ္စည်း၏စွမ်းဆောင်ရည်သည် တိုးတက်မှုအတွက် ကြီးမားသောအခန်းတစ်ခုရှိနေသေးသည်။
စာတိုက်အချိန်- ဒီဇင်ဘာ-၃၁-၂၀၂၄