InGaAs ප්‍රකාශ අනාවරකයේ පර්යේෂණ ප්‍රගතිය

පර්යේෂණ ප්‍රගතියInGaAs ඡායා අනාවරකය

සන්නිවේදන දත්ත සම්ප්‍රේෂණ පරිමාවේ ඝාතීය වර්ධනයත් සමඟ, දෘශ්‍ය අන්තර් සම්බන්ධතා තාක්ෂණය සාම්ප්‍රදායික විද්‍යුත් අන්තර් සම්බන්ධතා තාක්ෂණය ප්‍රතිස්ථාපනය කර ඇති අතර මධ්‍යම හා දිගු දුර අඩු-පාඩු අධිවේගී සම්ප්‍රේෂණය සඳහා ප්‍රධාන ධාරාවේ තාක්ෂණය බවට පත්ව ඇත. දෘශ්‍ය ලැබීමේ අන්තයේ මූලික අංගය ලෙස,ප්‍රකාශ අනාවරකයඑහි අධිවේගී ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා වැඩි වැඩියෙන් අවශ්‍යතා ඇත. ඒවා අතර, තරංග මාර්ගෝපදේශක සම්බන්ධිත ෆොටෝඩෙටෙක්ටරය ප්‍රමාණයෙන් කුඩා වන අතර, කලාප පළල ඉහළ වන අතර, අධිවේගී ෆොටෝඩෙටෙක්ෂන් හි පර්යේෂණ අවධානය යොමු කරන අනෙකුත් ඔප්ටෝඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සමඟ චිපයක් මත ඒකාබද්ධ කිරීමට පහසුය. සහ ආසන්න-අධෝරක්ත සන්නිවේදන කලාපයේ වඩාත්ම නියෝජිත ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් වේ.

InGaAs යනු අධිවේගී සහඉහළ ප්‍රතිචාරාත්මක ප්‍රභා අනාවරක. පළමුව, InGaAs යනු සෘජු කලාප පරතරය අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යයක් වන අතර, එහි කලාප පරතරය පළල In සහ Ga අතර අනුපාතය මගින් නියාමනය කළ හැකි අතර, විවිධ තරංග ආයාමවල දෘශ්‍ය සංඥා අනාවරණය කර ගැනීමට හැකි වේ. ඒවා අතර, In0.53Ga0.47As InP උපස්ථර දැලිස සමඟ පරිපූර්ණව ගැලපෙන අතර දෘශ්‍ය සන්නිවේදන කලාපයේ ඉතා ඉහළ ආලෝක අවශෝෂණ සංගුණකයක් ඇත. එය ප්‍රකාශ අනාවරකය සකස් කිරීමේදී බහුලව භාවිතා වන අතර වඩාත්ම කැපී පෙනෙන අඳුරු ධාරාව සහ ප්‍රතිචාරාත්මක කාර්ය සාධනය ද ඇත. දෙවනුව, InGaAs සහ InP ද්‍රව්‍ය දෙකම සාපේක්ෂව ඉහළ ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්ලාවිත ප්‍රවේග ඇති අතර, ඒවායේ සංතෘප්ත ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්ලාවිත ප්‍රවේග දෙකම ආසන්න වශයෙන් 1×107cm/s වේ. මේ අතර, නිශ්චිත විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර යටතේ, InGaAs සහ InP ද්‍රව්‍ය ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රවේග අධි දර්ශන බලපෑම් ප්‍රදර්ශනය කරන අතර, ඒවායේ අධි දර්ශන ප්‍රවේග පිළිවෙලින් 4×107cm/s සහ 6×107cm/s දක්වා ළඟා වේ. එය ඉහළ හරස් කලාප පළලක් ලබා ගැනීමට හිතකර වේ. වර්තමානයේ, InGaAs ඡායා අනාවරක යනු දෘශ්‍ය සන්නිවේදනය සඳහා වඩාත්ම ප්‍රධාන ධාරාවේ ප්‍රකාශ අනාවරක වේ. කුඩා ප්‍රමාණයේ, පසු-සිදුවීම් සහ ඉහළ කලාප පළල මතුපිට සිදුවීම් අනාවරක ද සංවර්ධනය කර ඇති අතර, ප්‍රධාන වශයෙන් අධිවේගී සහ ඉහළ සන්තෘප්තිය වැනි යෙදුම්වල භාවිතා වේ.

කෙසේ වෙතත්, ඒවායේ සම්බන්ධක ක්‍රමවල සීමාවන් නිසා, මතුපිට සිදුවීම් අනාවරක අනෙකුත් දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීම දුෂ්කර ය. එබැවින්, දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්‍රොනික ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා වැඩිවන ඉල්ලුමත් සමඟ, විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් සහ ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා සුදුසු තරංග මාර්ගෝපදේශක සම්බන්ධිත InGaAs ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් ක්‍රමයෙන් පර්යේෂණයේ කේන්ද්‍රස්ථානය බවට පත්ව ඇත. ඒවා අතර, 70GHz සහ 110GHz වාණිජ InGaAs ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් මොඩියුල සියල්ලම පාහේ තරංග මාර්ගෝපදේශක සම්බන්ධක ව්‍යුහයන් භාවිතා කරයි. උපස්ථර ද්‍රව්‍යවල වෙනස අනුව, තරංග මාර්ගෝපදේශක සම්බන්ධිත InGaAs ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් ප්‍රධාන වශයෙන් වර්ග දෙකකට වර්ග කළ හැකිය: INP-පාදක සහ Si-පාදක. InP උපස්ථරවල ඇති ද්‍රව්‍ය එපිටැක්සියල් උසස් තත්ත්වයේ ඇති අතර ඉහළ කාර්ය සාධන උපාංග නිෂ්පාදනය සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ. කෙසේ වෙතත්, Si උපස්ථර මත වගා කරන ලද හෝ බන්ධනය කරන ලද III-V කාණ්ඩ ද්‍රව්‍ය සඳහා, InGaAs ද්‍රව්‍ය සහ Si උපස්ථර අතර විවිධ නොගැලපීම් හේතුවෙන්, ද්‍රව්‍ය හෝ අතුරුමුහුණත් ගුණාත්මකභාවය සාපේක්ෂව දුර්වල වන අතර, උපාංගවල ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා තවමත් සැලකිය යුතු ඉඩක් ඇත.

මෙම උපාංගය ක්ෂය වීමේ කලාප ද්‍රව්‍යය ලෙස InP වෙනුවට InGaAsP භාවිතා කරයි. එය ඉලෙක්ට්‍රෝනවල සන්තෘප්ත ප්ලාවිත ප්‍රවේගය යම් ප්‍රමාණයකට අඩු කළද, එය තරංග මාර්ගෝපදේශයේ සිට අවශෝෂණ කලාපයට සිදුවීම් ආලෝකය සම්බන්ධ කිරීම වැඩි දියුණු කරයි. ඒ සමඟම, InGaAsP N-වර්ගයේ සම්බන්ධතා ස්ථරය ඉවත් කරනු ලබන අතර, P-වර්ගයේ මතුපිට සෑම පැත්තකින්ම කුඩා පරතරයක් සාදනු ලබන අතර, ආලෝක ක්ෂේත්‍රයේ සීමාව ඵලදායී ලෙස වැඩි දියුණු කරයි. එය උපාංගයට ඉහළ ප්‍රතිචාර දැක්වීමක් ලබා ගැනීමට හිතකර වේ.