Maendeleo ya Utafiti wa Kigunduzi cha Picha cha InGaAs

Maendeleo ya Utafiti waKigunduzi picha cha InGaAs

Kwa ukuaji mkubwa wa ujazo wa uwasilishaji wa data ya mawasiliano, teknolojia ya uunganishaji wa macho imechukua nafasi ya teknolojia ya jadi ya uunganishaji wa umeme na imekuwa teknolojia kuu ya uwasilishaji wa kasi ya juu wa masafa ya kati na marefu yenye hasara ya chini. Kama sehemu kuu ya mwisho wa upokeaji wa macho,kigunduzi cha pichaIna mahitaji ya juu zaidi kwa utendaji wake wa kasi ya juu. Miongoni mwao, kigunduzi cha picha kilichounganishwa na mwongozo wa mawimbi ni kidogo kwa ukubwa, kina kipimo data cha juu, na ni rahisi kuunganishwa kwenye chipu na vifaa vingine vya optoelectronic, ambacho ni lengo la utafiti wa ugunduzi wa picha wa kasi ya juu. na ndio vigunduzi vya picha vinavyowakilisha zaidi katika bendi ya mawasiliano ya karibu na infrared.

InGaAs ni mojawapo ya vifaa bora vya kufikia kasi ya juu navigunduzi vya picha vyenye mwitikio mkubwaKwanza, InGaAs ni nyenzo ya semiconductor ya bandpeg ya moja kwa moja, na upana wake wa bandpeg unaweza kudhibitiwa kwa uwiano kati ya In na Ga, kuwezesha kugundua ishara za macho za mawimbi tofauti. Miongoni mwao, In0.53Ga0.47As inalingana kikamilifu na kimiani ya substrate ya InP na ina mgawo wa juu sana wa kunyonya mwanga katika bendi ya mawasiliano ya macho. Ndiyo inayotumika sana katika utayarishaji wa kigunduzi cha picha na pia ina utendaji bora zaidi wa mkondo mweusi na mwitikio. Pili, nyenzo zote mbili za InGaAs na InP zina kasi kubwa ya kuteleza kwa elektroni, huku kasi zao za kuteleza kwa elektroni zilizojaa zikiwa takriban 1×107cm/s. Wakati huo huo, chini ya nyanja maalum za umeme, nyenzo za InGaAs na InP zinaonyesha athari za kuteleza kwa kasi ya elektroni, huku kasi zao za kuteleza kwa kasi zikifikia 4×107cm/s na 6×107cm/s mtawalia. Inafaa kufikia kipimo data cha juu zaidi cha kuvuka. Kwa sasa, vigunduzi vya picha vya InGaAs ndio vigunduzi vya picha vikuu zaidi kwa mawasiliano ya macho. Vigunduzi vidogo vya matukio ya uso, matukio ya nyuma, na masafa ya juu pia vimetengenezwa, hasa kutumika katika matumizi kama vile kasi ya juu na uenezaji wa juu.

Hata hivyo, kutokana na mapungufu ya mbinu zao za kuunganisha, vigunduzi vya matukio ya uso ni vigumu kuunganishwa na vifaa vingine vya optoelectronic. Kwa hivyo, kwa kuongezeka kwa mahitaji ya ujumuishaji wa optoelectronic, vigunduzi vya picha vya InGaAs vilivyounganishwa na mwongozo wa mawimbi vyenye utendaji bora na vinavyofaa kwa ujumuishaji vimekuwa kitovu cha utafiti polepole. Miongoni mwao, moduli za kibiashara za kigunduzi cha picha cha InGaAs za 70GHz na 110GHz karibu zote hutumia miundo ya kiunganishi cha mwongozo wa mawimbi. Kulingana na tofauti katika vifaa vya substrate, vigunduzi vya picha vya InGaAs vilivyounganishwa na mwongozo wa mawimbi vinaweza kugawanywa katika aina mbili: INP-based na Si-based. Epitaxial ya nyenzo kwenye substrate za InP ina ubora wa juu na inafaa zaidi kwa utengenezaji wa vifaa vya utendaji wa juu. Hata hivyo, kwa vifaa vya kikundi cha III-V vilivyokuzwa au kuunganishwa kwenye substrate za Si, kutokana na kutolingana mbalimbali kati ya vifaa vya InGaAs na substrate za Si, ubora wa nyenzo au kiolesura ni duni kiasi, na bado kuna nafasi kubwa ya uboreshaji katika utendaji wa vifaa.

Kifaa hiki hutumia InGaAsP badala ya InP kama nyenzo ya eneo la kupungua. Ingawa hupunguza kasi ya kuteleza kwa elektroni kwa kiwango fulani, inaboresha muunganiko wa mwanga wa tukio kutoka kwa mwongozo wa wimbi hadi eneo la unyonyaji. Wakati huo huo, safu ya mguso ya aina ya InGaAsP N huondolewa, na pengo dogo huundwa kila upande wa uso wa aina ya P, na hivyo kuongeza kwa ufanisi kizuizi kwenye uwanja wa mwanga. Inasaidia kifaa kufikia mwitikio wa juu zaidi.