မိတ်ဆက်သည်InGaAs ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာ
InGaAs သည် high-response နှင့် ရရှိရန်အတွက် အကောင်းဆုံးပစ္စည်းများထဲမှတစ်ခုဖြစ်သည်။မြန်နှုန်းမြင့် photodetector. ပထမဦးစွာ၊ InGaAs သည် တိုက်ရိုက် bandgap တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ bandgap အကျယ်ကို In နှင့် Ga အကြားအချိုးဖြင့် ထိန်းချုပ်နိုင်ပြီး မတူညီသောလှိုင်းအလျား၏ optical အချက်ပြမှုများကို ထောက်လှမ်းနိုင်စေပါသည်။ ၎င်းတို့အနက် In0.53Ga0.47As သည် InP အလွှာပါးလွှာနှင့် လုံးဝကိုက်ညီပြီး optical communication band တွင် အလွန်မြင့်မားသောအလင်းစုပ်ယူမှုဖော်ကိန်းရှိသည်။ ပြင်ဆင်မှုတွင် အသုံးအများဆုံးဖြစ်သည်။ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာအထူးခြားဆုံး မှောင်မိုက်သော လက်ရှိနှင့် တုံ့ပြန်မှု စွမ်းဆောင်ရည်လည်း ရှိသည်။ ဒုတိယအနေနှင့်၊ InGaAs နှင့် InP ပစ္စည်းများ နှစ်ခုစလုံးသည် 1×107cm/s နီးပါးရှိပြီး ၎င်းတို့၏ saturated electron ပျံ့သွားသောအလျင်ဖြင့် အတော်လေးမြင့်မားသော အီလက်ထရွန်ပျံ့နှုန်းများရှိသည်။ ဤအတောအတွင်း၊ သီးခြားလျှပ်စစ်စက်ကွင်းများအောက်တွင် InGaAs နှင့် InP ပစ္စည်းများသည် အီလက်ထရွန်အလျင်လွန်ကဲသည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုများကိုပြသပြီး ၎င်းတို့၏အလျင်သည် 4×107cm/s နှင့် 6×107cm/s အသီးသီးရှိနိုင်ပါသည်။ ပိုမိုမြင့်မားသောဖြတ်ကျော်မှုဘန်းဝဒ်ကိုရရှိရန် အထောက်အကူဖြစ်စေပါသည်။ လက်ရှိတွင်၊ InGaAs photodetectors များသည် optical communication အတွက် ပင်မ photodetector များဖြစ်သည်။ စျေးကွက်တွင်၊ မျက်နှာပြင်-ဖြစ်ရပ်နှင့်ဆက်စပ်သည့်နည်းလမ်းသည် အသုံးအများဆုံးဖြစ်သည်။ 25 Gaud/s နှင့် 56 Gaud/s ပါရှိသော Surface-incident detector ထုတ်ကုန်များကို အမြောက်အမြား ထုတ်လုပ်နေပြီဖြစ်သည်။ အရွယ်အစားသေးငယ်သော၊ နောက်ကြောင်းပြန်-ဖြစ်ရပ်နှင့် မြန်နှုန်းမြင့် မျက်နှာပြင်-ဖြစ်ရပ်ကို ထောက်လှမ်းသည့်ကိရိယာများကိုလည်း မြန်နှုန်းမြင့်နှင့် မြင့်မားသော ရွှဲရွှဲကဲ့သို့သော အပလီကေးရှင်းများအတွက် အဓိက ဖန်တီးထားသည်။ သို့သော်လည်း ၎င်းတို့၏ ချိတ်ဆက်မှုနည်းလမ်းများ၏ ကန့်သတ်ချက်များကြောင့်၊ မျက်နှာပြင် မတော်တဆမှုဆိုင်ရာ ကိရိယာများသည် အခြား optoelectronic စက်များနှင့် ပေါင်းစပ်ရန် ခက်ခဲသည်။ ထို့ကြောင့်၊ optoelectronic ပေါင်းစည်းမှု လိုအပ်ချက် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ ပိုမိုကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ပေါင်းစပ်မှုအတွက် သင့်လျော်သော InGaAs photodetectors များ ပေါင်းစပ်ထားသော waveguide သည် တဖြည်းဖြည်း သုတေသန၏ အာရုံဖြစ်လာပါသည်။ ၎င်းတို့အနက် 70GHz နှင့် 110GHz တို့၏ စီးပွားဖြစ် InGaAs photodetector modules အားလုံးနီးပါးသည် waveguide coupling တည်ဆောက်ပုံကို လက်ခံပါသည်။ ကြမ်းခင်းပစ္စည်းများ၏ ခြားနားချက်အရ၊ waveguide နှင့် InGaAs photodetectors များကို အဓိကအားဖြင့် INP-based နှင့် Si-based ဟူ၍ နှစ်မျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။ InP အလွှာရှိ ပစ္စည်း epitaxial သည် အရည်အသွေးမြင့်ပြီး စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် စက်များကို တီထွင်ရန်အတွက် ပိုမိုသင့်လျော်ပါသည်။ သို့ရာတွင်၊ III-V အုပ်စုပစ္စည်းများအတွက် Si substrates များတွင် စိုက်ပျိုးထားသော သို့မဟုတ် ချည်နှောင်ထားသော InGaAs ပစ္စည်းများနှင့် Si ဆပ်စထရိများကြား အမျိုးမျိုးသောမတူညီမှုကြောင့်၊ ပစ္စည်း သို့မဟုတ် ကြားခံအရည်အသွေးမှာ အတော်လေးညံ့ဖျင်းပြီး စက်ပစ္စည်းများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် နေရာများစွာကျန်ရှိသေးသည်။
အထူးသဖြင့် အလွန်အမင်းအခြေအနေများအောက်တွင် အမျိုးမျိုးသော အပလီကေးရှင်းပတ်ဝန်းကျင်များတွင် photodetector ၏တည်ငြိမ်မှုသည် လက်တွေ့အသုံးချမှုတွင် အဓိကကျသောအချက်များထဲမှတစ်ခုဖြစ်သည်။ မကြာသေးမီနှစ်များတွင်၊ perovskite၊ အော်ဂဲနစ်နှင့် နှစ်ဘက်မြင်ပစ္စည်းများကဲ့သို့သော ထောက်လှမ်းကိရိယာအမျိုးအစားအသစ်များသည် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာအချက်များကြောင့် အလွယ်တကူထိခိုက်နိုင်သောကြောင့် ရေရှည်တည်ငြိမ်မှုဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုများစွာကို ရင်ဆိုင်နေကြရဆဲဖြစ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းတွင်၊ ပစ္စည်းအသစ်များ၏ ပေါင်းစပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်သည် မရင့်ကျက်သေးသည့်အပြင် အကြီးစားထုတ်လုပ်မှုနှင့် စွမ်းဆောင်ရည် လိုက်လျောညီထွေရှိမှုအတွက် နောက်ထပ် တူးဖော်မှုများ လိုအပ်နေသေးသည်။
Inductors များကို မိတ်ဆက်ခြင်းသည် လက်ရှိတွင် စက်များ၏ bandwidth ကို ထိရောက်စွာ တိုးမြှင့်နိုင်သော်လည်း ဒစ်ဂျစ်တယ်အလင်းဆက်သွယ်ရေးစနစ်များတွင် လူကြိုက်များခြင်းမရှိပေ။ ထို့ကြောင့်၊ စက်၏ကပ်ပါး RC ဘောင်များကို နောက်ထပ်လျှော့ချရန် အနုတ်လက္ခဏာသက်ရောက်မှုများကို မည်သို့ရှောင်ရှားရမည်နည်းသည် မြန်နှုန်းမြင့် photodetector ၏ သုတေသနလမ်းညွှန်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဒုတိယအနေနှင့်၊ waveguide coupled photodetectors များ၏ bandwidth တိုးလာသည်နှင့်အမျှ bandwidth နှင့် responsivity အကြား ကန့်သတ်ချက်များသည် တစ်ဖန်ပေါ်ပေါက်လာပါသည်။ Ge/Si photodetectors နှင့် InGaAs photodetector များသည် 200GHz ထက်ကျော်လွန်သော 3dB bandwidth ပါရှိသော်လည်း ၎င်းတို့၏တာဝန်များမှာ ကျေနပ်ဖွယ်မရှိပါ။ ကောင်းမွန်သောတုံ့ပြန်မှုကိုထိန်းသိမ်းထားစဉ် bandwidth တိုးမြှင့်နည်းသည် အရေးကြီးသောသုတေသနခေါင်းစဉ်ဖြစ်ပြီး၊ ဖြေရှင်းရန်အတွက် လုပ်ငန်းစဉ်-သဟဇာတဖြစ်သောပစ္စည်းများအသစ်များ (ရွေ့လျားနိုင်မှုနှင့် စုပ်ယူမှုမြင့်မားသော coefficient) သို့မဟုတ် မြန်နှုန်းမြင့်စက်တည်ဆောက်ပုံအသစ်များကို မိတ်ဆက်ရန် လိုအပ်နိုင်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ စက်၏ bandwidth တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ microwave photonic links ရှိ detector များ၏ application scenarios များသည် တဖြည်းဖြည်း တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။ သေးငယ်သော optical ပါဝါဖြစ်ပွားမှုနှင့် optical ဆက်သွယ်မှုတွင် အာရုံခံနိုင်စွမ်းမြင့်မားသော ထောက်လှမ်းမှုတို့နှင့်မတူဘဲ၊ မြင့်မားသော bandwidth ကိုအခြေခံ၍ ဤအခြေအနေတွင်၊ စွမ်းအားမြင့်ဖြစ်ပွားမှုအတွက် saturation power လိုအပ်ချက် မြင့်မားပါသည်။ သို့သော်၊ လှိုင်းမြင့်ကိရိယာများသည် များသောအားဖြင့် သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံများကို ခံယူလေ့ရှိသောကြောင့် မြန်နှုန်းမြင့်ပြီး ရွှဲရွှဲပါဝါဓာတ်ဖမ်းစက်များကို ဖန်တီးရန် မလွယ်ကူသည့်အပြင် စက်ပစ္စည်းများ၏ သယ်ဆောင်သူထုတ်ယူခြင်းနှင့် အပူများပျံ့နှံ့ခြင်းအတွက် နောက်ထပ်တီထွင်ဆန်းသစ်မှုများ လိုအပ်နိုင်သည်။ နောက်ဆုံးတွင်၊ မြန်နှုန်းမြင့် detectors များ၏ dark current ကိုလျှော့ချခြင်းသည် photodetectors နှင့် lattic mismatch ကိုဖြေရှင်းရန် လိုအပ်သောပြဿနာတစ်ခုအဖြစ်ရှိနေပါသည်။ Dark current သည် ပစ္စည်း၏ ပုံဆောင်ခဲ အရည်အသွေးနှင့် မျက်နှာပြင် အခြေအနေတို့နှင့် အဓိက ဆက်စပ်နေသည်။ ထို့ကြောင့်၊ အရည်အသွေးမြင့် heteroepitaxy သို့မဟုတ် ရာဇမတ်ကွက်မညီမှုစနစ်များအောက်တွင် ချည်နှောင်ခြင်းကဲ့သို့သော အဓိကလုပ်ငန်းစဉ်များသည် သုတေသနနှင့် ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုများ လိုအပ်ပါသည်။
စာတိုက်အချိန်- သြဂုတ်-၂၀-၂၀၂၅