Tugann fótabhraiteoirí InGaAs fótabhraiteoirí ardluais isteach

Tugtar isteach fótabhraiteoirí ardluais leBrathadóirí grianghraf InGaA

Brathadóirí grianghraf ardluaisi réimse na cumarsáide optúla áirítear go príomha fóta-bhrathadóirí III-V InGaAs agus IV iomlán Si agus Ge/Si brathadóirí grianghraf. Is braite infridhearg traidisiúnta é an chéad cheann, a bhí ceannasach ar feadh i bhfad, agus braitheann an dara ceann ar theicneolaíocht optúil sileacain chun bheith ina réalta ag ardú, agus tá sé ina láthair te i réimse an taighde idirnáisiúnta optoelectronics le blianta beaga anuas. Ina theannta sin, tá brathadóirí nua bunaithe ar ábhair perovskite, orgánacha agus déthoiseach ag forbairt go tapa mar gheall ar na buntáistí a bhaineann le próiseáil éasca, solúbthacht maith agus airíonna tunable. Tá difríochtaí suntasacha idir na brathadóirí nua seo agus fótabhraiteoirí neamhorgánacha traidisiúnta maidir le hairíonna ábhair agus próisis déantúsaíochta. Tá tréithe ionsú solais den scoth ag brathadóirí Perovskite agus cumas iompair muirear éifeachtach, úsáidtear brathadóirí ábhair orgánacha go forleathan as a n-leictreoin ar chostas íseal agus solúbtha, agus tá go leor aird tarraingthe ag brathadóirí ábhar déthoiseach mar gheall ar a n-airíonna fisiceacha uathúla agus soghluaisteacht ard iompróra. Mar sin féin, i gcomparáid le brathadóirí InGaAs agus Si/Ge, tá gá fós leis na brathadóirí nua a fheabhsú ó thaobh cobhsaíocht fhadtéarmach, aibíocht déantúsaíochta agus comhtháthú.

Tá InGaAs ar cheann de na hábhair is fearr chun fóta-bhrathadóirí ardluais agus ardfhreagartha a fhíorú. Ar an gcéad dul síos, is ábhar leathsheoltóra bandgap díreach é InGaAs, agus is féidir a leithead bandgap a rialáil leis an gcóimheas idir In agus Ga chun braite comharthaí optúla tonnfhaid éagsúla a bhaint amach. Ina measc, tá In0.53Ga0.47As a mheaitseáil go foirfe le laitís tsubstráit InP, agus tá comhéifeacht ionsú solais mór aige sa bhanna cumarsáide optúla, arb é an ceann is mó a úsáidtear in ullmhú nabrathadóirí grianghraf, agus tá an fheidhmíocht dorcha reatha agus freagrúlachta is fearr freisin. Ar an dara dul síos, tá ard-treoluas sreafa leictreoin ag ábhair InGaAs agus InP araon, agus tá a dtreoluas sáithithe leictreoin thart ar 1 × 107 cm/s. Ag an am céanna, tá éifeacht ró-treoluas leictreoin ag ábhair InGaAs agus InP faoi réimse leictreach ar leith. Is féidir an treoluas róghabhála a roinnt ina 4 × 107cm/s agus 6×107cm/s, rud a chabhródh le bandaleithead iompróra níos mó a bhfuil teorainn ama leis a bhaint amach. Faoi láthair, is é fóta-bhrathadóir InGaAs an fóta-bhrathadóir is príomhshrutha don chumarsáid optúil, agus úsáidtear an modh cúplála minicíochta dromchla den chuid is mó sa mhargadh, agus tá na táirgí braite minicíochta dromchla 25 Gbaud/s agus 56 Gbaud/s réadaithe. Forbraíodh freisin méid níos lú, minicíocht chúl agus braite minicíochta dromchla bandaleithead mór, atá oiriúnach go príomha d'iarratais ardluais agus sáithithe ard. Mar sin féin, tá an taiscéalaí teagmhais dromchla teoranta ag a mhodh cúplála agus tá sé deacair é a chomhtháthú le feistí optoelectronic eile. Dá bhrí sin, le feabhas a chur ar cheanglais chomhtháthaithe optoelectronic, tá photodetectors InGaAs cúpláilte waveguide le feidhmíocht den scoth agus atá oiriúnach do chomhtháthú tar éis éirí mar fhócas taighde de réir a chéile, ina measc tá na modúil photoprobe tráchtála 70 GHz agus 110 GHz InGaAs beagnach ag baint úsáide as struchtúir chúpláilte waveguide. De réir na n-ábhar foshraitheanna éagsúla, is féidir an probe fhótaileictreach cúplála InGaAs cúplála tonn-treoir a roinnt ina dhá chatagóir: InP agus Si. Tá ardchaighdeán ag an ábhar epitaxial ar fhoshraith InP agus tá sé níos oiriúnaí chun feistí ardfheidhmíochta a ullmhú. Mar sin féin, mar thoradh ar neamhréireanna éagsúla idir ábhair III-V, ábhair InGaAs agus foshraitheanna Si a fhástar nó a bhanna ar fhoshraitheanna Si, bíonn cáilíocht ábhair nó comhéadan sách lag, agus tá spás mór fós le feabhsú ar fheidhmíocht na feiste.