ເຄື່ອງກວດຈັບແສງຄວາມໄວສູງຖືກນຳສະເໜີໂດຍເຄື່ອງກວດຈັບແສງ InGaAs
ເຄື່ອງກວດຈັບແສງຄວາມໄວສູງໃນຂົງເຂດການສື່ສານທາງແສງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີເຄື່ອງກວດຈັບແສງ III-V InGaAs ແລະ IV full Si ແລະ Ge/ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ Si. ອັນກ່ອນໜ້ານີ້ແມ່ນເຄື່ອງກວດຈັບອິນຟາເຣດໃກ້ແບບດັ້ງເດີມ, ເຊິ່ງມີຄວາມໂດດເດັ່ນມາເປັນເວລາດົນນານ, ໃນຂະນະທີ່ອັນຫຼັງອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຊີແສງຊິລິກອນເພື່ອກາຍເປັນດາວທີ່ກຳລັງເຕີບໂຕ, ແລະເປັນຈຸດຮ້ອນໃນຂະແໜງການຄົ້ນຄວ້າດ້ານອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກສາກົນໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຄື່ອງກວດຈັບໃໝ່ທີ່ອີງໃສ່ເປໂຣວສະໄກດ໌, ວັດສະດຸອິນຊີ ແລະ ສອງມິຕິກຳລັງພັດທະນາຢ່າງໄວວາເນື່ອງຈາກຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງການປະມວນຜົນງ່າຍ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ດີ ແລະ ຄຸນສົມບັດທີ່ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້. ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສຳຄັນລະຫວ່າງເຄື່ອງກວດຈັບໃໝ່ເຫຼົ່ານີ້ ແລະ ເຄື່ອງກວດຈັບແສງອະນົງຄະທາດແບບດັ້ງເດີມໃນຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸ ແລະ ຂະບວນການຜະລິດ. ເຄື່ອງກວດຈັບເປໂຣວສະໄກດ໌ມີລັກສະນະການດູດຊຶມແສງທີ່ດີເລີດ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຂົນສົ່ງປະຈຸທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ເຄື່ອງກວດຈັບວັດສະດຸອິນຊີຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງສໍາລັບເອເລັກຕຣອນທີ່ມີລາຄາຖືກ ແລະ ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ແລະ ເຄື່ອງກວດຈັບວັດສະດຸສອງມິຕິໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຫຼາຍເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບທີ່ເປັນເອກະລັກ ແລະ ການເຄື່ອນທີ່ຂອງພາຫະນະສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອປຽບທຽບກັບເຄື່ອງກວດຈັບ InGaAs ແລະ Si/Ge, ເຄື່ອງກວດຈັບໃໝ່ຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃນດ້ານຄວາມໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ, ການເຕີບໂຕຂອງການຜະລິດ ແລະ ການເຊື່ອມໂຍງ.
InGaAs ແມ່ນໜຶ່ງໃນວັດສະດຸທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບການສ້າງເຄື່ອງກວດຈັບແສງຄວາມໄວສູງ ແລະ ການຕອບສະໜອງສູງ. ກ່ອນອື່ນໝົດ, InGaAs ແມ່ນວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງແບນໂດຍກົງ, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງຫວ່າງແບນຂອງມັນສາມາດຖືກຄວບຄຸມໂດຍອັດຕາສ່ວນລະຫວ່າງ In ແລະ Ga ເພື່ອໃຫ້ສາມາດກວດຈັບສັນຍານແສງທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໃນນັ້ນ, In0.53Ga0.47As ແມ່ນກົງກັບໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງ InP ຢ່າງສົມບູນ, ແລະ ມີສຳປະສິດການດູດຊຶມແສງສູງໃນແຖບການສື່ສານທາງແສງ, ເຊິ່ງຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃນການກະກຽມເຄື່ອງກວດຈັບພາບ, ແລະກະແສໄຟຟ້າມືດ ແລະ ປະສິດທິພາບການຕອບສະໜອງກໍ່ດີທີ່ສຸດເຊັ່ນກັນ. ອັນທີສອງ, ວັດສະດຸ InGaAs ແລະ InP ທັງສອງມີຄວາມໄວການເຄື່ອນທີ່ຂອງອີເລັກຕຣອນສູງ, ແລະຄວາມໄວການເຄື່ອນທີ່ຂອງອີເລັກຕຣອນອີ່ມຕົວຂອງມັນແມ່ນປະມານ 1 × 107 cm/s. ໃນເວລາດຽວກັນ, ວັດສະດຸ InGaAs ແລະ InP ມີຜົນກະທົບການເກີນຄວາມໄວຂອງອີເລັກຕຣອນພາຍໃຕ້ສະໜາມໄຟຟ້າສະເພາະ. ຄວາມໄວເກີນສາມາດແບ່ງອອກເປັນ 4 × 107cm/s ແລະ 6 × 107cm/s, ເຊິ່ງເອື້ອອຳນວຍໃຫ້ແກ່ການຮັບຮູ້ແບນວິດທີ່ຈຳກັດເວລາຂອງພາຫະນະທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ. ໃນປະຈຸບັນ, ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ InGaAs ແມ່ນເຄື່ອງກວດຈັບແສງທີ່ນິຍົມທີ່ສຸດສຳລັບການສື່ສານທາງແສງ, ແລະວິທີການເຊື່ອມຕໍ່ການເກີດຂອງພື້ນຜິວສ່ວນຫຼາຍແມ່ນໃຊ້ໃນຕະຫຼາດ, ແລະຜະລິດຕະພັນເຄື່ອງກວດຈັບການເກີດຂອງພື້ນຜິວ 25 Gbaud/s ແລະ 56 Gbaud/s ໄດ້ຖືກຮັບຮູ້. ເຄື່ອງກວດຈັບການເກີດຂອງພື້ນຜິວທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ, ການເກີດຂອງກັບຄືນ ແລະ ແບນວິດຂະໜາດໃຫຍ່ກໍ່ໄດ້ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນ, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ຄວາມໄວສູງ ແລະ ການອີ່ມຕົວສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເຄື່ອງກວດຈັບການເກີດຂອງພື້ນຜິວຖືກຈຳກັດໂດຍຮູບແບບການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງມັນ ແລະ ຍາກທີ່ຈະປະສົມປະສານກັບອຸປະກອນ optoelectronic ອື່ນໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ດ້ວຍການປັບປຸງຄວາມຕ້ອງການການເຊື່ອມໂຍງ optoelectronic, ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ InGaAs ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບ waveguide ທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດ ແລະ ເໝາະສົມກັບການເຊື່ອມໂຍງໄດ້ກາຍເປັນຈຸດສຸມຂອງການຄົ້ນຄວ້າເທື່ອລະກ້າວ, ໃນນັ້ນໂມດູນ photoprobe InGaAs 70 GHz ແລະ 110 GHz ທາງການຄ້າເກືອບທັງໝົດແມ່ນໃຊ້ໂຄງສ້າງ waveguide coupled. ອີງຕາມວັດສະດຸ substrate ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, photoelectric probe InGaAs ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບ waveguide ສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດຄື: InP ແລະ Si. ວັດສະດຸ epitaxial ເທິງ substrate InP ມີຄຸນນະພາບສູງ ແລະ ເໝາະສົມກວ່າສຳລັບການກະກຽມອຸປະກອນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມບໍ່ກົງກັນຕ່າງໆລະຫວ່າງວັດສະດຸ III-V, ວັດສະດຸ InGaAs ແລະ substrate Si ທີ່ປູກ ຫຼື ຜູກມັດເທິງ substrate Si ນຳໄປສູ່ຄຸນນະພາບຂອງວັດສະດຸ ຫຼື ການໂຕ້ຕອບທີ່ບໍ່ດີ, ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນຍັງມີພື້ນທີ່ຫຼາຍສຳລັບການປັບປຸງ.
ເວລາໂພສ: ວັນທີ 31 ທັນວາ 2024