Kwa nini tunapaswa kutumia Ge kama kigunduzi cha picha

Kwa nini tunapaswa kutumia Ge kamakigunduzi cha picha
1、 Mpangilio wa kimsingi: Kwa nini ni muhimu kutumia Ge kama kigunduzi cha picha
Katika viungo vya macho vya silicon, kigunduzi cha picha ndio "watafsiri" ambao hubadilisha ishara za macho kuwa ishara za umeme. Hata hivyo, silicon yenyewe ina bandpeg ya 1.12 eV na ina uwazi karibu kwa bendi za mawasiliano za 1310/1550 nm, kwa hivyo ni germanium (Ge) pekee inayoweza kuletwa.
Ge ina pengo la moja kwa moja la 0.8 eV, ambalo hufunika bendi ya O/C ya mawasiliano, lakini ina utofauti wa kimiani wa 4.2% na silikoni. Msongamano wa kuhama kwa ukuaji wa moja kwa moja ni wa juu kama 4 × 10 ⁸ cm ⁻², na mkondo mweusi haupatikani kabisa; Wakati huo huo, Ge ina pengo la moja kwa moja la bendi, na mgawo wake wa unyonyaji ni wa kiwango cha chini kuliko InGaAs, ambao ni udhaifu wa asili.
2, Ufanisi wa Msingi: ujumuishaji wa mwongozo wa wimbi huvunja kizuizi cha utendaji
"Urefu wa unyonyaji = njia ya ukusanyaji wa mtoa huduma" wa vigunduzi vya kawaida vya wima vya matukio vina msumeno wa "kipimo data cha mwitikio", wenye kikomo cha juu cha 7GHz pekee;
Kwa sasa, njia kuu za kifaa zimegawanywa katika makundi matatu:
Pini wima: Mchakato huu ni rahisi na wa kawaida katika tasnia, ukifikia 40Gb/s kwa upendeleo sifuri na kipimo data cha>60GHz;
Metali ya Semiconductor ya Metali ya MSM: Hakuna haja ya kutumia dawa za kuongeza joto, inaweza kuunganishwa kwenye sehemu ya nyuma, ina mkondo mweusi mwingi, na kipimo data cha zaidi ya 40GHz;
Aina za hali ya juu:Vigunduzi vya mawimbi vinavyosafiri(TWPD) na vigunduzi vya picha vya mtoa huduma wa mstari mmoja (UTC) hutumika kwa viungo vya fotoni vya microwave, kusawazisha kipimo data cha juu na mkondo wa picha uliojaa sana.
3, Vifaa na Ufundi: Kubadilisha 'Kasoro' kuwa Faida
Kujibu kutolingana kwa kimiani na mapungufu ya utendaji, tasnia imeunda suluhisho zilizokomaa:
Mbinu ya epitaksi ya hatua mbili: kwanza, safu ya bafa ya halijoto ya chini ya 30-50nm hupandwa, na kisha halijoto huongezeka ili kufikia unene unaolengwa, na kupunguza msongamano wa kuhama hadi ~ 10 ⁷ cm ⁻²;
Uhandisi wa Mkazo: Tofauti katika vigezo vya upanuzi wa joto kati ya Ge na Si itasababisha mkazo wa mvutano wa biaxial wa 0.2% katika filamu ya Ge, na kusababisha kupungua kwa pengo la bendi moja kwa moja kutoka 0.8 eV hadi 0.77 eV na upanuzi wa ukingo wa unyonyaji kutoka 1.55 μ m hadi 1.61 μ m, unaofunika bendi nzima ya C+ L, na hata mgawo wa unyonyaji katika bendi ya L unaweza kufanana na ule wa InGaAs;
Ujumuishaji wa CMOS: Bado uko katika hatua ya uchunguzi. Ujumuishaji wa sehemu ya mbele (FEOL) unahitaji kuhimili halijoto ya juu zaidi ya 750 ℃, huku ujumuishaji wa sehemu ya nyuma (BEOL) ukiwa rafiki kwa halijoto lakini bila sehemu ndogo za fuwele, na bado haujaunda suluhisho lililokomaa lililounganishwa. Hivi sasa, tasnia kwa ujumla hutumia njia mchanganyiko ya "90% ya chipu moja + nje".leza".