كرېمنىينى ئاساس قىلغان ئوپتىكىلىق ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى ئۈچۈن ، كرېمنىيلىق فوتو ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى
Photodetectorsنۇر سىگنالىنى ئېلېكتر سىگنالىغا ئايلاندۇرۇش ، سانلىق مەلۇمات يوللاش نىسبىتىنىڭ داۋاملىق ياخشىلىنىشىغا ئەگىشىپ ، كرېمنىينى ئاساس قىلغان ئوپتىكىلىق ئېلېكترون سۇپىسى بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەن يۇقىرى سۈرئەتلىك فوتو ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى كېيىنكى ئەۋلاد سانلىق مەلۇمات مەركىزى ۋە تېلېگراف تورىنىڭ ئاچقۇچىغا ئايلاندى. بۇ ماقالىدە كرېمنىينى ئاساس قىلغان گېرمان (Ge ياكى Si فوتودوكېكتور) تەكىتلەنگەن ئىلغار يۇقىرى سۈرئەتلىك فوتو ئېلېكتر نۇرلىرى ھەققىدە ئومۇمىي چۈشەنچە بېرىلىدۇ.كرېمنىيلىق فوتوگرافتوپلاشتۇرۇلغان ئوپتىكىلىق ئېلېكترون تېخنىكىسى ئۈچۈن.
گېرمان كرېمنىي سۇپىسىدىكى ئىنفىرا قىزىل نۇرنى يېقىنلاشتۇرىدىغان جەلپ قىلارلىق ماتېرىيال ، چۈنكى ئۇ CMOS جەريانلىرىغا ماس كېلىدۇ ھەمدە تېلېگراف دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدا سۈمۈرۈلۈشچانلىقى ئىنتايىن كۈچلۈك. ئەڭ كۆپ ئۇچرايدىغان Ge / Si فوتوئېلېكتور قۇرۇلمىسى پىن دىئود بولۇپ ، بۇنىڭ ئىچىدە ئىچكى گېرمان P تىپلىق ۋە N تىپلىق رايونلار ئارىسىغا قىسىلىدۇ.
ئۈسكۈنە قۇرۇلمىسى 1-رەسىمدە تىپىك تىك pin Ge ياكى كۆرسىتىلدىSi Photodetectorقۇرۇلمىسى:
ئاساسلىق ئالاھىدىلىكى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ: كرېمنىينىڭ ئاستى قىسمىدا ئۆستۈرۈلگەن گېرمان سۈمۈرگۈچ قەۋىتى ھەقلىق توشۇغۇچىلارنىڭ p ۋە n ئالاقىلىرىنى يىغىشقا ئىشلىتىلىدۇ ئۈنۈملۈك نۇر سۈمۈرۈش ئۈچۈن دولقۇن يېتەكچىسى تۇتاشتۇرۇش.
تۇتقاقلىق كېسىلىنىڭ ئۆسۈشى: ئىككى ماتېرىيال ئوتتۇرىسىدىكى% 4.2 رېشاتكىنىڭ ماس كەلمەسلىكى سەۋەبىدىن كرېمنىيدا يۇقىرى سۈپەتلىك گېرماننىڭ ئۆسۈشى قىيىن. ئادەتتە ئىككى باسقۇچلۇق ئۆسۈش جەريانى ئىشلىتىلىدۇ: تۆۋەن تېمپېراتۇرا (300-400 سېلسىيە گرادۇس) بۇففېر قەۋىتىنىڭ ئۆسۈشى ۋە گېرماننىڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرىسى (° C 600 تىن يۇقىرى). بۇ ئۇسۇل رېشاتكا ماس كەلمەسلىكتىن كېلىپ چىققان يىپنىڭ يۆتكىلىشىنى كونترول قىلىشقا ياردەم بېرىدۇ. 800-900 سېلسىيە گرادۇسلۇق ئۆسكەندىن كېيىنكى ئۇلاش يىپنىڭ يۆتكىلىش زىچلىقىنى تېخىمۇ تۆۋەنلىتىدۇ ، تەخمىنەن 10 ^ 7 cm ^ -2. ئىقتىدار ئالاھىدىلىكى: ئەڭ ئىلغار Ge / Si PIN فوتوئېلېكتور ئېرىشەلەيدۇ: ئىنكاسچانلىقى ،> 0.8A / W 1550 nm; كەڭ بەلۋاغ كەڭلىكى ،> 60 GHz; قاراڭغۇ توك ، <1 μA دىكى -1 V تەرەپلىمىلىك.
كرېمنىينى ئاساس قىلغان ئوپتىكىلىق ئېلېكترون سۇپىسى بىلەن بىرلەشتۈرۈش
بىرىكتۈرۈشيۇقىرى سۈرئەتلىك فوتوگرافكرېمنىينى ئاساس قىلغان ئوپتىكىلىق ئېلېكترون سۇپىسى ئىلغار ئوپتىكىلىق ئۆتكۈزگۈچ ۋە ئۆز-ئارا ئۇلىنىشنى تەمىنلەيدۇ. ئىككى ئاساسلىق بىرىكتۈرۈش ئۇسۇلى تۆۋەندىكىچە: ئالدى-ئاخىرىنى بىرلەشتۈرۈش (FEOL) ، بۇ يەردە فوتوئېلېكتور ۋە ترانسېنىتسور بىرلا ۋاقىتتا كرېمنىينىڭ ئاستى قىسمىدا ئىشلەپچىقىرىلىپ ، يۇقىرى تېمپېراتۇرىنى بىر تەرەپ قىلالايدۇ ، ئەمما ئۆزەك رايونىنى ئىگىلەيدۇ. ئارقا سەپ بىرلەشتۈرۈش (BEOL). فوتوئېلېكتورلار مېتالنىڭ ئۈستىدە ياسالغان بولۇپ ، CMOS غا دەخلى قىلىشتىن ساقلىنىدۇ ، ئەمما تۆۋەن تېمپېراتۇرا بىلەنلا چەكلىنىدۇ.
2-رەسىم: يۇقىرى سۈرئەتلىك Ge / Si فوتوگرافنىڭ مەسئۇلىيەتچانلىقى ۋە كەڭلىكى
سانلىق مەلۇمات مەركىزى قوللىنىشچان پروگراممىسى
يۇقىرى سۈرئەتلىك فوتو ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى كېيىنكى ئەۋلاد سانلىق مەلۇمات مەركىزىنىڭ ئۆز-ئارا باغلىنىشىدىكى مۇھىم تەركىب. ئاساسلىق قوللىنىشچان پروگراممىلار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ: ئوپتىكىلىق ئۆتكۈزگۈچ: 100G ، 400G ۋە ئۇنىڭدىن يۇقىرى سۈرئەت ، PAM-4 مودۇلىسىنى ئىشلىتىش. A.يۇقىرى كەڭ بەلۋاغلىق فوتوگراف(> 50 GHz) تەلەپ قىلىنىدۇ.
كرېمنىينى ئاساس قىلغان ئوپتىكىلىق ئېلېكترونلۇق توپلاشتۇرۇلغان توك يولى: تەكشۈرگۈچنىڭ مودۇللاشتۇرغۇچ ۋە باشقا زاپچاسلار بىلەن يەككە بىرىكتۈرۈلۈشى ئىخچام ، يۇقىرى ئىقتىدارلىق ئوپتىكىلىق ماتور.
تارقىتىلغان قۇرۇلما: تەقسىملەنگەن ھېسابلاش ، ساقلاش ۋە ساقلاش ئوتتۇرىسىدىكى ئوپتىكىلىق ئۆز-ئارا باغلىنىش. ئېنېرگىيە تېجەيدىغان ، يۇقىرى كەڭ بەلۋاغلىق فوتو ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىگە بولغان ئېھتىياجنى ئىلگىرى سۈرۈش.
كەلگۈسى ئىستىقبالى
توپلاشتۇرۇلغان ئوپتىكىلىق يۇقىرى سۈرئەتلىك فوتو ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنىڭ كەلگۈسى تۆۋەندىكى يۈزلىنىشنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ:
تېخىمۇ يۇقىرى سانلىق مەلۇمات نىسبىتى: 800G ۋە 1.6T ئۆتكۈزگۈچنىڭ تەرەققىياتىغا تۈرتكە بولۇش كەڭ بەلۋاغ كەڭلىكى 100 GHz دىن يۇقىرى بولغان فوتوئېلېكتور لازىم.
بىر گەۋدىلەشتۈرۈلگەن ياخشىلىنىش: III-V ماتېرىيال ۋە كرېمنىينىڭ ئۆزەكنى بىرلەشتۈرۈش. ئىلغار 3D بىرلەشتۈرۈش تېخنىكىسى.
يېڭى ماتېرىياللار: ئۇلترا بىنەپشە نۇرنى ئېنىقلاش ئۈچۈن ئىككى ئۆلچەملىك ماتېرىياللارنى تەكشۈرۈش (مەسىلەن: گرافېن). كېڭەيتىلگەن دولقۇن ئۇزۇنلۇقى بىلەن قاپلانغان يېڭى 4-گۇرۇپپا قېتىشمىسى.
يېڭىدىن بارلىققا كەلگەن قوللىنىشچان پروگراممىلار: LiDAR ۋە باشقا سېزىمچان پروگراممىلار APD نىڭ تەرەققىياتىغا تۈرتكە بولۇۋاتىدۇ. مىكرو دولقۇنلۇق فوتون قوللىنىشچان پروگراممىلىرى يۇقىرى سىزىقلىق فوتو ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنى تەلەپ قىلىدۇ.
يۇقىرى سۈرئەتلىك فوتو ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى ، بولۇپمۇ Ge ياكى Si فوتو ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى كرېمنىينى ئاساس قىلغان ئوپتىكىلىق ئېلېكترون ۋە كېيىنكى ئەۋلاد ئوپتىكىلىق خەۋەرلىشىشنىڭ مۇھىم ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچىگە ئايلاندى. ماتېرىيال ، ئۈسكۈنە لايىھىلەش ۋە بىرلەشتۈرۈش تېخنىكىسىنىڭ ئۈزلۈكسىز تەرەققىي قىلىشى كەلگۈسىدىكى سانلىق مەلۇمات مەركىزى ۋە تېلېگراف تورىنىڭ كۈنسېرى ئېشىۋاتقان كەڭ بەلۋاغ ئېھتىياجىنى قاندۇرۇشتا ئىنتايىن مۇھىم. بۇ ساھەنىڭ داۋاملىق تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ ، بىز كەڭ بەلۋاغ كەڭلىكى ، تۆۋەن شاۋقۇن ۋە ئېلېكترونلۇق ۋە فوتون توك يولى بىلەن يوچۇقسىز بىرىكتۈرۈلگەن فوتو ئېلېكتر نۇرنى كۆرۈشنى ئۈمىد قىلالايمىز.
يوللانغان ۋاقتى: 20-يانۋاردىن 2025-يىلغىچە