InGaAs ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಹೈ ಸ್ಪೀಡ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆInGaAs ಫೋಟೋಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು

ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳುಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ III-V InGaAs ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು IV ಪೂರ್ಣ Si ಮತ್ತು Ge/ ಸೇರಿವೆ.Si ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು. ಮೊದಲನೆಯದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ನಿಯರ್ ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದು ಬಹಳ ಸಮಯದಿಂದ ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಎರಡನೆಯದು ಉದಯೋನ್ಮುಖ ನಕ್ಷತ್ರವಾಗಲು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹಾಟ್ ಸ್ಪಾಟ್ ಆಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸುಲಭ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಉತ್ತಮ ನಮ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಟ್ಯೂನಬಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳಿಂದಾಗಿ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್, ಸಾವಯವ ಮತ್ತು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಹೊಸ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿವೆ. ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಹೊಸ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅಜೈವಿಕ ಫೋಟೊಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿವೆ. ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಸಾಗಣೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುಗಳ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕ ಚಲನಶೀಲತೆಯಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆದಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, InGaAs ಮತ್ತು Si/Ge ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಹೊಸ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಇನ್ನೂ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಸ್ಥಿರತೆ, ಉತ್ಪಾದನಾ ಪರಿಪಕ್ವತೆ ಮತ್ತು ಏಕೀಕರಣದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.

InGaAs ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, InGaAs ನೇರ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದರ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಅಗಲವನ್ನು In ಮತ್ತು Ga ನಡುವಿನ ಅನುಪಾತದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ತರಂಗಾಂತರಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳ ಪತ್ತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, In0.53Ga0.47As InP ನ ತಲಾಧಾರ ಜಾಲರಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು, ಮತ್ತು ಡಾರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಸ್ಪಂದಿಸುವಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೂ ಸಹ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿದೆ. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, InGaAs ಮತ್ತು InP ವಸ್ತುಗಳು ಎರಡೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ವೇಗವು ಸುಮಾರು 1×107 cm/s ಆಗಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, InGaAs ಮತ್ತು InP ವಸ್ತುಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೇಗ ಓವರ್‌ಶೂಟ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಓವರ್‌ಶೂಟ್ ವೇಗವನ್ನು 4× 107cm/s ಮತ್ತು 6×107cm/s ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು, ಇದು ದೊಡ್ಡ ವಾಹಕ ಸಮಯ-ಸೀಮಿತ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, InGaAs ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನಕ್ಕಾಗಿ ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಘಟನೆ ಜೋಡಣೆ ವಿಧಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 25 Gbaud/s ಮತ್ತು 56 Gbaud/s ಮೇಲ್ಮೈ ಘಟನೆ ಪತ್ತೆಕಾರಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರ, ಬ್ಯಾಕ್ ಘಟನೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಘಟನೆ ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳನ್ನು ಸಹ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೇಲ್ಮೈ ಘಟನೆ ತನಿಖೆಯು ಅದರ ಜೋಡಣೆ ವಿಧಾನದಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಏಕೀಕರಣದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳ ಸುಧಾರಣೆಯೊಂದಿಗೆ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಏಕೀಕರಣಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕಪಲ್ಡ್ InGaAs ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಕ್ರಮೇಣ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ವಾಣಿಜ್ಯ 70 GHz ಮತ್ತು 110 GHz InGaAs ಫೋಟೊಪ್ರೋಬ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕಪಲ್ಡ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿವೆ. ವಿಭಿನ್ನ ತಲಾಧಾರ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಕಪಲ್ಡ್ InGaAs ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರೋಬ್ ಅನ್ನು ಎರಡು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: InP ಮತ್ತು Si. InP ತಲಾಧಾರದಲ್ಲಿರುವ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವಸ್ತುವು ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸಾಧನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, III-V ವಸ್ತುಗಳು, InGaAs ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು Si ತಲಾಧಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆದ ಅಥವಾ ಬಂಧಿತವಾದ Si ತಲಾಧಾರಗಳ ನಡುವಿನ ವಿವಿಧ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಳಪೆ ವಸ್ತು ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಗುಣಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಇನ್ನೂ ಸುಧಾರಣೆಗೆ ದೊಡ್ಡ ಅವಕಾಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.