ຄວາມຄືບໜ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງ InGaAs

ຄວາມຄືບໜ້າດ້ານການຄົ້ນຄວ້າຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງ InGaAs

ດ້ວຍການເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາຂອງປະລິມານການສົ່ງຂໍ້ມູນການສື່ສານ, ເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມຕໍ່ທາງແສງໄດ້ທົດແທນເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມຕໍ່ທາງໄຟຟ້າແບບດັ້ງເດີມ ແລະ ໄດ້ກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຊີຫຼັກສຳລັບການສົ່ງຂໍ້ມູນຄວາມໄວສູງທີ່ມີການສູນເສຍຕໍ່າ ແລະ ໄລຍະທາງໄກ. ໃນຖານະເປັນອົງປະກອບຫຼັກຂອງປາຍທາງຮັບແສງ,ເຄື່ອງກວດຈັບແສງມີຄວາມຕ້ອງການທີ່ສູງຂຶ້ນເລື້ອຍໆສຳລັບປະສິດທິພາບຄວາມໄວສູງຂອງມັນ. ໃນນັ້ນ, ເຄື່ອງກວດຈັບແສງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຄື້ນນຳທາງມີຂະໜາດນ້ອຍ, ມີແບນວິດສູງ, ແລະງ່າຍຕໍ່ການປະສົມປະສານໃນຊິບກັບອຸປະກອນອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກອື່ນໆ, ເຊິ່ງເປັນຈຸດສຸມການຄົ້ນຄວ້າຂອງການກວດຈັບແສງຄວາມໄວສູງ. ແລະເປັນເຄື່ອງກວດຈັບແສງທີ່ເປັນຕົວແທນຫຼາຍທີ່ສຸດໃນແຖບການສື່ສານໃກ້ອິນຟາເຣດ.

InGaAs ແມ່ນໜຶ່ງໃນວັດສະດຸທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການບັນລຸຄວາມໄວສູງ ແລະເຄື່ອງກວດຈັບແສງທີ່ມີການຕອບສະໜອງສູງ. ກ່ອນອື່ນໝົດ, InGaAs ເປັນວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງແບນໂດຍກົງ, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງຊ່ອງຫວ່າງແບນຂອງມັນສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ໂດຍອັດຕາສ່ວນລະຫວ່າງ In ແລະ Ga, ເຮັດໃຫ້ສາມາດກວດຈັບສັນຍານທາງແສງຂອງຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໃນນັ້ນ, In0.53Ga0.47As ແມ່ນກົງກັນຢ່າງສົມບູນກັບໂຄງສ້າງຊັ້ນຮອງ InP ແລະມີປະສິດທິພາບການດູດຊຶມແສງສູງຫຼາຍໃນແຖບການສື່ສານທາງແສງ. ມັນເປັນວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃນການກະກຽມເຄື່ອງກວດຈັບແສງ ແລະຍັງມີປະສິດທິພາບກະແສມືດ ແລະ ການຕອບສະໜອງທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດ. ອັນທີສອງ, ທັງວັດສະດຸ InGaAs ແລະ InP ມີຄວາມໄວໃນການເຄື່ອນທີ່ຂອງເອເລັກຕຣອນທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງ, ໂດຍຄວາມໄວໃນການເຄື່ອນທີ່ຂອງເອເລັກຕຣອນອີ່ມຕົວຂອງພວກມັນທັງສອງປະມານ 1 × 107cm/s. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ພາຍໃຕ້ສະໜາມໄຟຟ້າສະເພາະ, ວັດສະດຸ InGaAs ແລະ InP ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງຄວາມໄວເກີນຂອງເອເລັກຕຣອນ, ໂດຍຄວາມໄວເກີນຂອງພວກມັນບັນລຸ 4 × 107cm/s ແລະ 6 × 107cm/s ຕາມລຳດັບ. ມັນເອື້ອອຳນວຍຕໍ່ການບັນລຸແບນວິດຂ້າມທີ່ສູງຂຶ້ນ. ໃນປະຈຸບັນ, ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ InGaAs ແມ່ນເຄື່ອງກວດຈັບແສງທີ່ນິຍົມທີ່ສຸດສຳລັບການສື່ສານທາງແສງ. ເຄື່ອງກວດຈັບຄື້ນຄວາມຖີ່ໜ້າດິນທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ, ຄື້ນສະທ້ອນກັບຄືນ, ແລະ ຄື້ນວັດແທກຄື້ນຄວາມຖີ່ສູງກໍ່ໄດ້ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນເຊັ່ນກັນ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນການນຳໃຊ້ຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຄວາມໄວສູງ ແລະ ຄວາມອີ່ມຕົວສູງ.

ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈຳກັດຂອງວິທີການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງມັນ, ເຄື່ອງກວດຈັບເຫດການເທິງໜ້າດິນຈຶ່ງຍາກທີ່ຈະປະສົມປະສານກັບອຸປະກອນອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກອື່ນໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ດ້ວຍຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສຳລັບການເຊື່ອມໂຍງອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ InGaAs ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຄື້ນນຳທາງທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດ ແລະ ເໝາະສົມສຳລັບການເຊື່ອມໂຍງໄດ້ກາຍເປັນຈຸດສຸມຂອງການຄົ້ນຄວ້າເທື່ອລະກ້າວ. ໃນບັນດາພວກມັນ, ໂມດູນເຄື່ອງກວດຈັບແສງ InGaAs ທາງການຄ້າຂອງ 70GHz ແລະ 110GHz ເກືອບທັງໝົດໄດ້ຮັບຮອງເອົາໂຄງສ້າງການເຊື່ອມຕໍ່ຄື້ນນຳທາງ. ອີງຕາມຄວາມແຕກຕ່າງໃນວັດສະດຸພື້ນຖານ, ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ InGaAs ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຄື້ນນຳທາງສາມາດຈັດປະເພດເປັນສອງປະເພດຄື: ອີງໃສ່ INP ແລະ ອີງໃສ່ Si. ວັດສະດຸ epitaxial ເທິງວັດສະດຸພື້ນຖານ InP ມີຄຸນນະພາບສູງ ແລະ ເໝາະສົມກວ່າສຳລັບການຜະລິດອຸປະກອນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ສຳລັບວັດສະດຸກຸ່ມ III-V ທີ່ປູກ ຫຼື ຜູກມັດເທິງວັດສະດຸພື້ນຖານ Si, ເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ກົງກັນຕ່າງໆລະຫວ່າງວັດສະດຸ InGaAs ແລະ ວັດສະດຸພື້ນຖານ Si, ຄຸນນະພາບຂອງວັດສະດຸ ຫຼື ການໂຕ້ຕອບແມ່ນຂ້ອນຂ້າງບໍ່ດີ, ແລະ ຍັງມີພື້ນທີ່ຫຼາຍສຳລັບການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນ.

ອຸປະກອນດັ່ງກ່າວໃຊ້ InGaAsP ແທນ InP ເປັນວັດສະດຸພື້ນທີ່ຫຼຸດລົງ. ເຖິງແມ່ນວ່າມັນຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມໄວໃນການລອຍອີ່ມຕົວຂອງເອເລັກຕຣອນໃນລະດັບໜຶ່ງ, ແຕ່ມັນປັບປຸງການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງແສງທີ່ຕົກกระทบຈາກຄື້ນນຳທາງໄປຫາພື້ນທີ່ດູດຊຶມ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຊັ້ນຕິດຕໍ່ປະເພດ N ຂອງ InGaAsP ຈະຖືກກຳຈັດອອກ, ແລະມີຊ່ອງຫວ່າງນ້ອຍໆເກີດຂຶ້ນຢູ່ແຕ່ລະດ້ານຂອງໜ້າດິນປະເພດ P, ເຊິ່ງຊ່ວຍເພີ່ມຂໍ້ຈຳກັດໃນສະໜາມແສງຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ມັນເອື້ອອຳນວຍໃຫ້ອຸປະກອນບັນລຸການຕອບສະໜອງທີ່ສູງຂຶ້ນ.