InGaAs ແມ່ນຫນຶ່ງໃນອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການບັນລຸການຕອບສະຫນອງສູງແລະເຄື່ອງກວດຈັບພາບຄວາມໄວສູງ. ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, InGaAs ແມ່ນວັດສະດຸ semiconductor bandgap ໂດຍກົງ, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງ bandgap ຂອງມັນສາມາດຖືກຄວບຄຸມໂດຍອັດຕາສ່ວນລະຫວ່າງ In ແລະ Ga, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການກວດພົບສັນຍານ optical ຂອງ wavelengths ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໃນບັນດາພວກມັນ, In0.53Ga0.47As ຖືກຈັບຄູ່ຢ່າງສົມບູນກັບແຜ່ນຮອງ InP ແລະມີຄ່າສໍາປະສິດການດູດຊຶມແສງສະຫວ່າງສູງຫຼາຍໃນແຖບການສື່ສານ optical. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃນການກະກຽມຂອງເຄື່ອງກວດຈັບພາບແລະຍັງມີຄວາມມືດທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດໃນປະຈຸບັນແລະການປະຕິບັດການຕອບສະຫນອງ. ອັນທີສອງ, ທັງສອງວັດສະດຸ InGaAs ແລະ InP ມີຄວາມໄວການລອຍໄຟຟ້າທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງ, ດ້ວຍຄວາມໄວການລອຍຂອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ອີ່ມຕົວຂອງພວກມັນທັງສອງແມ່ນປະມານ 1 × 107 ຊມ / ວິນາທີ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ພາຍໃຕ້ສະຫນາມໄຟຟ້າສະເພາະ, InGaAs ແລະອຸປະກອນ InP ສະແດງຜົນກະທົບ overshoot ຄວາມໄວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ, ດ້ວຍຄວາມໄວ overshoot ຂອງພວກເຂົາເຖິງ 4 × 107cm / s ແລະ 6 × 107cm / s ຕາມລໍາດັບ. ມັນເອື້ອອໍານວຍໃຫ້ບັນລຸແບນວິດຂ້າມທີ່ສູງຂຶ້ນ. ໃນປັດຈຸບັນ, InGaAs photodetectors ເປັນເຄື່ອງກວດຈັບພາບຕົ້ນຕໍທີ່ສຸດສໍາລັບການສື່ສານ optical. ໃນຕະຫຼາດ, ວິທີການ coupling-incident ດ້ານຫນ້າແມ່ນທົ່ວໄປທີ່ສຸດ. ຜະລິດຕະພັນເຄື່ອງກວດຈັບອຸປະຕິເຫດເທິງຫນ້າດິນທີ່ມີ 25 Gaud/s ແລະ 56 Gaud/s ສາມາດຜະລິດໄດ້ຫຼາຍ. ເຄື່ອງກວດຈັບເຫດການໃນພື້ນຜິວທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍ, ເຫດການຫຼັງ ແລະ ແບນວິດສູງ ໄດ້ຖືກພັດທະນາ, ສ່ວນໃຫຍ່ແລ້ວສຳລັບແອັບພລິເຄຊັນຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ຄວາມໄວສູງ ແລະ ຄວາມອີ່ມຕົວສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈໍາກັດຂອງວິທີການ coupling ຂອງເຂົາເຈົ້າ, ເຄື່ອງກວດຈັບເຫດການດ້ານຫນ້າແມ່ນຍາກທີ່ຈະປະສົມປະສານກັບອຸປະກອນ optoelectronic ອື່ນໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ດ້ວຍຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສໍາລັບການເຊື່ອມໂຍງ optoelectronic, waveguide ສົມທົບກັບ InGaAs photodetectors ທີ່ມີປະສິດຕິພາບທີ່ດີເລີດແລະເຫມາະສົມສໍາລັບການເຊື່ອມໂຍງໄດ້ກາຍເປັນຈຸດສຸມຂອງການຄົ້ນຄວ້າເທື່ອລະກ້າວ. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ໂມດູນ photodetector InGaAs ການຄ້າຂອງ 70GHz ແລະ 110GHz ເກືອບທັງຫມົດຮັບຮອງເອົາໂຄງສ້າງ coupling waveguide. ອີງຕາມຄວາມແຕກຕ່າງຂອງວັດສະດຸຍ່ອຍ, waveguide ສົມທົບເຄື່ອງກວດຈັບພາບ InGaAs ສ່ວນໃຫຍ່ສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ: INP-based ແລະ Si-based. ວັດສະດຸ epitaxial ຢູ່ເທິງຊັ້ນຍ່ອຍຂອງ InP ມີຄຸນນະພາບສູງແລະເຫມາະສົມກັບການຜະລິດອຸປະກອນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບວັດສະດຸກຸ່ມ III-V ທີ່ປູກຫຼືຖືກຜູກມັດຢູ່ໃນຊັ້ນຍ່ອຍ Si, ເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງກັນລະຫວ່າງວັດສະດຸ InGaAs ແລະຊັ້ນຍ່ອຍ Si, ຄຸນນະພາບຂອງວັດສະດຸຫຼືການໂຕ້ຕອບແມ່ນຂ້ອນຂ້າງບໍ່ດີ, ແລະຍັງມີພື້ນທີ່ຫຼາຍສໍາລັບການປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງອຸປະກອນ.
ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ photodetector ໃນສະພາບແວດລ້ອມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕ່າງໆ, ໂດຍສະເພາະພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຮຸນແຮງ, ຍັງເປັນຫນຶ່ງໃນປັດໃຈສໍາຄັນໃນການປະຕິບັດຕົວຈິງ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ເຄື່ອງກວດຈັບປະເພດໃຫມ່ເຊັ່ນ perovskite, ວັດສະດຸອິນຊີແລະສອງມິຕິລະດັບ, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຫຼາຍ, ຍັງປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍຢ່າງກ່ຽວກັບຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວເນື່ອງຈາກວັດສະດຸທີ່ຕົນເອງໄດ້ຮັບຜົນກະທົບໄດ້ງ່າຍຈາກປັດໃຈສິ່ງແວດລ້ອມ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຂະບວນການເຊື່ອມໂຍງຂອງວັດສະດຸໃຫມ່ແມ່ນຍັງບໍ່ທັນແກ່, ແລະການຂຸດຄົ້ນຕື່ມອີກແມ່ນຈໍາເປັນສໍາລັບການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະປະຕິບັດຄວາມສອດຄ່ອງ.
ເຖິງແມ່ນວ່າການແນະນໍາຂອງ inductors ສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບແບນວິດຂອງອຸປະກອນໃນປະຈຸບັນ, ມັນບໍ່ໄດ້ເປັນທີ່ນິຍົມໃນລະບົບການສື່ສານ optical ດິຈິຕອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີການຫລີກລ່ຽງຜົນກະທົບທາງລົບເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຕົວກໍານົດການ RC ຂອງກາຝາກເພີ່ມເຕີມຂອງອຸປະກອນແມ່ນຫນຶ່ງໃນບັນດາທິດທາງການຄົ້ນຄວ້າຂອງ photodetector ຄວາມໄວສູງ. ອັນທີສອງ, ຍ້ອນວ່າແບນວິດຂອງເຄື່ອງກວດຈັບພາບແບບຄູ່ຂອງ waveguide ສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຂໍ້ຈໍາກັດລະຫວ່າງແບນວິດແລະການຕອບສະຫນອງເລີ່ມຕົ້ນອີກເທື່ອຫນຶ່ງ. ເຖິງແມ່ນວ່າເຄື່ອງກວດຈັບພາບຖ່າຍ Ge/Si ແລະ InGaAs photodetector ທີ່ມີແບນວິດ 3dB ເກີນ 200GHz ໄດ້ຖືກລາຍງານ, ຄວາມຮັບຜິດຊອບຂອງພວກມັນບໍ່ເປັນທີ່ພໍໃຈ. ວິທີການເພີ່ມແບນວິດໃນຂະນະທີ່ການຮັກສາການຕອບສະຫນອງທີ່ດີແມ່ນຫົວຂໍ້ຄົ້ນຄ້ວາທີ່ສໍາຄັນ, ເຊິ່ງອາດຈະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນໍາສະເຫນີວັດສະດຸທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຂະບວນການໃຫມ່ (ການເຄື່ອນຍ້າຍສູງແລະຄ່າສໍາປະສິດການດູດຊຶມສູງ) ຫຼືໂຄງສ້າງອຸປະກອນຄວາມໄວສູງໃຫມ່ເພື່ອແກ້ໄຂ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອແບນວິດຂອງອຸປະກອນເພີ່ມຂຶ້ນ, ສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງເຄື່ອງກວດຈັບໃນການເຊື່ອມຕໍ່ microwave photonic ຈະເພີ່ມຂຶ້ນເທື່ອລະກ້າວ. ບໍ່ເຫມືອນກັບອຸບັດເຫດຂອງພະລັງງານ optical ຂະຫນາດນ້ອຍແລະການກວດສອບຄວາມອ່ອນໄຫວສູງໃນການສື່ສານ optical, ສະຖານະການນີ້, ບົນພື້ນຖານຂອງແບນວິດສູງ, ມີຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຄວາມອີ່ມຕົວສູງສໍາລັບການເກີດການພະລັງງານສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອຸປະກອນທີ່ມີແບນວິດສູງມັກຈະຮັບຮອງເອົາໂຄງສ້າງຂະຫນາດນ້ອຍ, ສະນັ້ນມັນບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະ fabricate photodetectors ຄວາມໄວສູງແລະພະລັງງານຄວາມອີ່ມຕົວສູງ, ແລະການປະດິດສ້າງເພີ່ມເຕີມອາດຈະມີຄວາມຈໍາເປັນໃນການສະກັດຜູ້ໃຫ້ບໍລິການແລະການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຂອງອຸປະກອນ. ສຸດທ້າຍ, ການຫຼຸດຜ່ອນກະແສຄວາມມືດຂອງເຄື່ອງກວດຈັບຄວາມໄວສູງຍັງຄົງເປັນບັນຫາທີ່ເຄື່ອງກວດຈັບພາບທີ່ມີເສັ້ນດ່າງບໍ່ກົງກັນຕ້ອງແກ້ໄຂ. ປະຈຸບັນຊ້ໍາແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄຸນນະພາບຂອງໄປເຊຍກັນແລະສະພາບຫນ້າດິນຂອງວັດສະດຸ. ດັ່ງນັ້ນ, ຂະບວນການທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນ heteroepitaxy ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຫຼືການຜູກມັດພາຍໃຕ້ລະບົບ lattice mismatch ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄົ້ນຄວ້າແລະການລົງທຶນຫຼາຍ.
ເວລາປະກາດ: ສິງຫາ-20-2025