Gabatar da na'urar gano hoto ta InGaAs

Gabatar dana'urar gano hoto ta InGaAs

InGaAs yana ɗaya daga cikin kayan da suka dace don cimma babban martani da kumana'urar gano hoto mai sauriDa farko, InGaAs wani abu ne mai amfani da na'urar semiconductor kai tsaye, kuma ana iya daidaita faɗin na'urar ta hanyar rabo tsakanin In da Ga, wanda ke ba da damar gano siginar gani na tsawon tsayi daban-daban. Daga cikinsu, In0.53Ga0.47As ya dace daidai da layin InP substrate kuma yana da ma'aunin ɗaukar haske mai yawa a cikin hanyar sadarwa ta gani. Shi ne wanda aka fi amfani da shi sosai wajen shiryana'urar gano hotokuma yana da mafi kyawun yanayin duhu da aikin amsawa. Na biyu, duka kayan InGaAs da InP suna da saurin drift na electron mai yawa, tare da saurin drift na electron mai cike da cikakken electron duk kusan 1 × 107cm/s. A halin yanzu, a ƙarƙashin takamaiman filayen lantarki, kayan InGaAs da InP suna nuna tasirin overshoot na saurin electron, tare da saurin overshoot ɗin su ya kai 4 × 107cm/s da 6 × 107cm/s bi da bi. Yana da kyau don cimma babban bandwidth na ketarewa. A halin yanzu, masu gano hoto na InGaAs sune mafi yawan na'urorin gano hoto don sadarwa ta gani. A kasuwa, hanyar haɗakar abin da ya faru a saman shine mafi yawan. Ana iya samar da samfuran gano abin da ya faru a saman tare da Gaud/s 25 da Gaud/s 56. An kuma ƙirƙiro ƙananan na'urori masu gano abin da ya faru a saman, waɗanda suka shafi babban gudu da babban cikawa. Duk da haka, saboda iyakokin hanyoyin haɗa su, na'urorin gano abubuwan da suka faru a saman suna da wahalar haɗawa da sauran na'urorin optoelectronic. Saboda haka, tare da ƙaruwar buƙatar haɗin optoelectronic, na'urorin gano abubuwan da suka faru a saman InGaAs masu jagora masu kyakkyawan aiki kuma masu dacewa da haɗin kai sun zama abin da bincike ya mayar da hankali a kai. Daga cikinsu, na'urorin gano abubuwan da suka faru na InGaAs na kasuwanci na 70GHz da 110GHz kusan duk suna ɗaukar tsarin haɗin gwiwar na'urar. Dangane da bambancin kayan da suka haɗu, na'urorin gano abubuwan da suka haɗu na InGaAs za a iya rarraba su zuwa nau'i biyu: tushen INP da tushen Si. Na'urar epitaxial ta kayan da ke kan substrates na InP tana da inganci mai kyau kuma ta fi dacewa da ƙera na'urori masu aiki mai girma. Duk da haka, ga kayan rukuni na III-V da aka noma ko aka haɗa akan substrates na Si, saboda rashin daidaito daban-daban tsakanin kayan InGaAs da substrates na Si, ingancin kayan ko haɗin yana da ƙarancin kyau, kuma har yanzu akwai sarari mai yawa don inganta aikin na'urorin.

Kwanciyar na'urar gano na'urar daukar hoto a wurare daban-daban na aikace-aikace, musamman a cikin mawuyacin yanayi, shi ma yana ɗaya daga cikin muhimman abubuwan da ke cikin aikace-aikacen aikace-aikace. A cikin 'yan shekarun nan, sabbin nau'ikan na'urorin gano abubuwa kamar perovskite, kayan halitta da na girma biyu, waɗanda suka jawo hankali sosai, har yanzu suna fuskantar ƙalubale da yawa dangane da kwanciyar hankali na dogon lokaci saboda gaskiyar cewa kayan kansu suna da sauƙin shafar su ta hanyar abubuwan da suka shafi muhalli. A halin yanzu, tsarin haɗa sabbin kayan har yanzu bai cika ba, kuma har yanzu ana buƙatar ƙarin bincike don samar da kayayyaki da daidaiton aiki mai yawa.

Duk da cewa gabatar da inductors na iya ƙara yawan na'urori a yanzu, ba shi da shahara a tsarin sadarwa na dijital. Saboda haka, yadda za a guji mummunan tasiri don ƙara rage sigogin RC na parasitic na na'urar yana ɗaya daga cikin jagororin bincike na na'urar gano hoto mai sauri. Na biyu, yayin da girman na'urorin gano hoto masu haɗin gwiwar waveguide ke ci gaba da ƙaruwa, ƙuntatawa tsakanin bandwidth da amsawa ya fara bayyana. Kodayake an ba da rahoton na'urorin gano hoto na Ge/Si da na'urar gano hoto ta InGaAs tare da bandwidth na 3dB wanda ya wuce 200GHz, martanin su ba shi da gamsarwa. Yadda ake ƙara yawan bandwidth yayin da ake kiyaye kyakkyawan amsawa muhimmin batu ne na bincike, wanda zai iya buƙatar gabatar da sabbin kayan da suka dace da tsari (babban motsi da babban ma'aunin sha) ko sabbin tsarin na'urar mai sauri don warwarewa. Bugu da ƙari, yayin da girman na'urar ke ƙaruwa, yanayin aikace-aikacen na'urorin gano hoto a cikin hanyoyin haɗin photonic na microwave za su ƙaru a hankali. Ba kamar ƙaramin ƙarfin gani da gano ƙarfin gani da kuma gano ƙarfin gani a cikin sadarwa ta gani ba, wannan yanayin, bisa ga babban bandwidth, yana da buƙatar ƙarfin jikewa mai yawa don yawan ƙarfin da ke faruwa. Duk da haka, na'urori masu girman bandwidth yawanci suna ɗaukar ƙananan sifofi, don haka ba abu ne mai sauƙi ba a ƙera na'urorin gano ƙarfin jikewa mai sauri da kuma cikakken ƙarfi, kuma ana iya buƙatar ƙarin sabbin abubuwa a cikin cire na'urorin da kuma watsar da zafi. A ƙarshe, rage hasken duhu na na'urorin gano saurin gudu ya kasance matsala da na'urorin gano hasken haske masu ƙarancin daidaito ke buƙatar magancewa. Hasken duhu galibi yana da alaƙa da ingancin lu'ulu'u da yanayin saman kayan. Saboda haka, manyan hanyoyin kamar heteroepitaxy mai inganci ko haɗin gwiwa a ƙarƙashin tsarin rashin daidaito na lattice suna buƙatar ƙarin bincike da saka hannun jari.