تیز رفتار فوٹو ڈیٹیکٹر متعارف کرائے گئے ہیں۔InGaAs فوٹو ڈیٹیکٹر
تیز رفتار فوٹو ڈیٹیکٹرآپٹیکل کمیونیکیشن کے میدان میں بنیادی طور پر III-V InGaAs فوٹو ڈیٹیکٹر اور IV فل Si اور Ge/ شامل ہیں۔فوٹو ڈیٹیکٹرز. سابقہ ایک روایتی قریب انفراریڈ ڈیٹیکٹر ہے، جو ایک طویل عرصے سے غالب رہا ہے، جب کہ مؤخر الذکر ابھرتا ہوا ستارہ بننے کے لیے سلیکون آپٹیکل ٹیکنالوجی پر انحصار کرتا ہے، اور حالیہ برسوں میں بین الاقوامی آپٹو الیکٹرانکس تحقیق کے میدان میں ایک گرم مقام ہے۔ اس کے علاوہ، پیرووسکائٹ، نامیاتی اور دو جہتی مواد پر مبنی نئے ڈٹیکٹرز آسان پروسیسنگ، اچھی لچک اور ٹیون ایبل خصوصیات کے فوائد کی وجہ سے تیزی سے ترقی کر رہے ہیں۔ مادی خصوصیات اور مینوفیکچرنگ کے عمل میں ان نئے ڈیٹیکٹرز اور روایتی غیر نامیاتی فوٹو ڈیٹیکٹرز کے درمیان نمایاں فرق موجود ہیں۔ پیرووسکائٹ ڈٹیکٹرز میں روشنی جذب کرنے کی بہترین خصوصیات اور موثر چارج ٹرانسپورٹ کی صلاحیت ہے، نامیاتی مواد کا پتہ لگانے والے ان کی کم قیمت اور لچکدار الیکٹران کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں، اور دو جہتی مواد کا پتہ لگانے والے اپنی منفرد جسمانی خصوصیات اور اعلی کیریئر کی نقل و حرکت کی وجہ سے بہت زیادہ توجہ مبذول کر چکے ہیں۔ تاہم، InGaAs اور Si/Ge ڈیٹیکٹرز کے مقابلے میں، نئے ڈیٹیکٹرز کو اب بھی طویل مدتی استحکام، مینوفیکچرنگ میچورٹی اور انضمام کے لحاظ سے بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔
InGaAs تیز رفتار اور ہائی رسپانس فوٹو ڈیٹیکٹرز کو سمجھنے کے لیے ایک مثالی مواد ہے۔ سب سے پہلے، InGaAs ایک براہ راست بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹر مواد ہے، اور اس کے بینڈ گیپ کی چوڑائی کو In اور Ga کے درمیان تناسب سے ریگولیٹ کیا جا سکتا ہے تاکہ مختلف طول موجوں کے آپٹیکل سگنلز کا پتہ لگایا جا سکے۔ ان میں سے، In0.53Ga0.47As مکمل طور پر InP کے سبسٹریٹ جالی کے ساتھ مماثل ہے، اور آپٹیکل کمیونیکیشن بینڈ میں روشنی کو جذب کرنے کا ایک بڑا گتانک رکھتا ہے، جو کہ سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے۔فوٹو ڈیٹیکٹر، اور تاریک کرنٹ اور ردعمل کی کارکردگی بھی بہترین ہے۔ دوم، InGaAs اور InP مواد دونوں میں الیکٹران کے بڑھنے کی رفتار زیادہ ہوتی ہے، اور ان کی سیچوریٹڈ الیکٹران ڈرفٹ کی رفتار تقریباً 1×107 سینٹی میٹر فی سیکنڈ ہے۔ ایک ہی وقت میں، InGaAs اور InP مواد میں مخصوص برقی فیلڈ کے تحت الیکٹران کی رفتار اوور شوٹ اثر ہوتا ہے۔ اوور شوٹ کی رفتار کو 4×107cm/s اور 6×107cm/s میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، جو کہ ایک بڑے کیریئر ٹائم محدود بینڈوتھ کو محسوس کرنے کے لیے موزوں ہے۔ فی الحال، InGaAs فوٹو ڈیٹیکٹر آپٹیکل کمیونیکیشن کے لیے سب سے مرکزی دھارے کا فوٹو ڈیٹیکٹر ہے، اور مارکیٹ میں سطح کے واقعات کو جوڑنے کا طریقہ زیادہ تر استعمال کیا جاتا ہے، اور 25 Gbaud/s اور 56 Gbaud/s سطحی واقعات کا پتہ لگانے والی مصنوعات کو حاصل کیا گیا ہے۔ چھوٹے سائز، بیک انڈینس اور بڑے بینڈ وڈتھ کی سطح کے واقعات کا پتہ لگانے والے بھی تیار کیے گئے ہیں، جو بنیادی طور پر تیز رفتار اور ہائی سیچوریشن ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں۔ تاہم، سطح کے واقعے کی تحقیقات اس کے کپلنگ موڈ سے محدود ہے اور دوسرے آپٹو الیکٹرانک آلات کے ساتھ انضمام کرنا مشکل ہے۔ لہذا، آپٹو الیکٹرانک انضمام کی ضروریات میں بہتری کے ساتھ، بہترین کارکردگی کے ساتھ اور انضمام کے لیے موزوں ویو گائیڈ کپلڈ InGaAs فوٹو ڈیٹیکٹر آہستہ آہستہ تحقیق کا مرکز بن گئے ہیں، جن میں کمرشل 70 GHz اور 110 GHz InGaAs فوٹو پروب ماڈیول تقریباً سبھی ویو گائیڈ کپلڈ ڈھانچے کا استعمال کر رہے ہیں۔ مختلف ذیلی مواد کے مطابق، InGaAs فوٹو الیکٹرک پروب کو جوڑنے والی ویو گائیڈ کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: InP اور Si۔ InP سبسٹریٹ پر ایپیٹیکسیل مواد اعلیٰ معیار کا ہے اور اعلیٰ کارکردگی والے آلات کی تیاری کے لیے زیادہ موزوں ہے۔ تاہم، III-V مواد، InGaAs میٹریلز اور Si سبسٹریٹس پر اگائے جانے والے یا بندھے ہوئے Si سبسٹریٹس کے درمیان مختلف مماثلتیں نسبتاً خراب مواد یا انٹرفیس کوالٹی کا باعث بنتی ہیں، اور ڈیوائس کی کارکردگی میں اب بھی بہتری کی ایک بڑی گنجائش موجود ہے۔
پوسٹ ٹائم: دسمبر-31-2024