InGaAs fotodetektori su predstavljeni kao brzi fotodetektori.

Fotodetektori velike brzine uvedeni su od straneInGaAs fotodetektori

Fotodetektori velike brzineU oblasti optičke komunikacije uglavnom uključuju III-V InGaAs fotodetektore i IV pune Si i Ge/Si fotodetektoriPrvi je tradicionalni detektor bliskog infracrvenog zračenja, koji je dugo vremena bio dominantan, dok se drugi oslanja na silicijsku optičku tehnologiju kako bi postao zvijezda u usponu i predstavlja žarište u području međunarodnih istraživanja optoelektronike posljednjih godina. Osim toga, novi detektori bazirani na perovskitu, organskim i dvodimenzionalnim materijalima brzo se razvijaju zbog prednosti jednostavne obrade, dobre fleksibilnosti i podesivih svojstava. Postoje značajne razlike između ovih novih detektora i tradicionalnih neorganskih fotodetektora u svojstvima materijala i proizvodnim procesima. Perovskitni detektori imaju odlične karakteristike apsorpcije svjetlosti i efikasan kapacitet transporta naboja, detektori organskih materijala se široko koriste zbog svoje niske cijene i fleksibilnih elektrona, a detektori dvodimenzionalnih materijala privukli su veliku pažnju zbog svojih jedinstvenih fizičkih svojstava i visoke pokretljivosti nosioca. Međutim, u poređenju sa InGaAs i Si/Ge detektorima, novi detektori i dalje trebaju biti poboljšani u smislu dugoročne stabilnosti, zrelosti proizvodnje i integracije.

InGaAs je jedan od idealnih materijala za realizaciju fotodetektora velike brzine i visokog odziva. Prije svega, InGaAs je poluprovodnički materijal sa direktnim energetskim procijepom, a širina njegovog energetskog procijepa može se regulisati odnosom između In i Ga kako bi se postigla detekcija optičkih signala različitih talasnih dužina. Među njima, In0.53Ga0.47As je savršeno usklađen sa rešetkom supstrata InP i ima veliki koeficijent apsorpcije svjetlosti u optičkom komunikacijskom opsegu, koji se najčešće koristi u pripremi...fotodetektori, a performanse tamne struje i odziva su također najbolje. Drugo, InGaAs i InP materijali imaju visoku brzinu drifta elektrona, a njihova zasićena brzina drifta elektrona je oko 1×107 cm/s. Istovremeno, InGaAs i InP materijali imaju efekat prekoračenja brzine elektrona pod specifičnim električnim poljem. Brzina prekoračenja može se podijeliti na 4×107cm/s i 6×107cm/s, što pogoduje ostvarivanju većeg vremenski ograničenog propusnog opsega nosioca. Trenutno je InGaAs fotodetektor najpopularniji fotodetektor za optičku komunikaciju, a metoda spajanja površinskog upada se uglavnom koristi na tržištu, te su realizovani proizvodi detektora površinskog upada od 25 Gbaud/s i 56 Gbaud/s. Razvijeni su i detektori površinskog upada manje veličine, povratnog upada i velikog propusnog opsega, koji su uglavnom pogodni za primjene velike brzine i visokog zasićenja. Međutim, sonda za površinski upad je ograničena svojim načinom spajanja i teško ju je integrirati s drugim optoelektronskim uređajima. Stoga, s poboljšanjem zahtjeva za optoelektronsku integraciju, InGaAs fotodetektori spregnuti valovodom s odličnim performansama i pogodnim za integraciju postepeno su postali fokus istraživanja, među kojima komercijalni 70 GHz i 110 GHz InGaAs fotoelektrični moduli za spajanje valovodom gotovo svi koriste strukture spregnute valovodom. Prema različitim materijalima podloge, InGaAs fotoelektrična sonda spregnuta valovodom može se podijeliti u dvije kategorije: InP i Si. Epitaksijalni materijal na InP podlozi ima visoku kvalitetu i pogodniji je za pripremu visokoperformansnih uređaja. Međutim, različite neusklađenosti između III-V materijala, InGaAs materijala i Si podloga uzgojenih ili spojenih na Si podlogama dovode do relativno lošeg kvaliteta materijala ili međupovršine, a performanse uređaja još uvijek imaju veliki prostor za poboljšanje.