উচ্চ গতির ফটোডিটেক্টরগুলি চালু করা হয়InGaAs ফটোডিটেক্টর
উচ্চ-গতির ফটোডিটেক্টরঅপটিক্যাল যোগাযোগের ক্ষেত্রে প্রধানত অন্তর্ভুক্ত রয়েছে III-V InGaAs ফটোডিটেক্টর এবং IV পূর্ণ Si এবং Ge/Si ফটোডিটেক্টরপ্রথমটি হলো একটি ঐতিহ্যবাহী নিয়ার ইনফ্রারেড ডিটেক্টর, যা দীর্ঘদিন ধরে প্রভাবশালী ছিল, অন্যদিকে দ্বিতীয়টি সিলিকন অপটিক্যাল প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে একটি উদীয়মান তারকা হয়ে উঠেছে এবং সাম্প্রতিক বছরগুলিতে আন্তর্জাতিক অপটোইলেকট্রনিক্স গবেষণার ক্ষেত্রে এটি একটি আলোচিত বিষয়। এছাড়াও, সহজ প্রক্রিয়াকরণ, ভালো নমনীয়তা এবং পরিবর্তনযোগ্য বৈশিষ্ট্যের সুবিধার কারণে পেরোভস্কাইট, জৈব এবং দ্বি-মাত্রিক পদার্থের উপর ভিত্তি করে নতুন ডিটেক্টরগুলি দ্রুত বিকশিত হচ্ছে। এই নতুন ডিটেক্টর এবং ঐতিহ্যবাহী অজৈব ফটোডিটেক্টরগুলির মধ্যে পদার্থের বৈশিষ্ট্য এবং উৎপাদন প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে। পেরোভস্কাইট ডিটেক্টরগুলির চমৎকার আলো শোষণ বৈশিষ্ট্য এবং কার্যকর চার্জ পরিবহন ক্ষমতা রয়েছে, জৈব পদার্থের ডিটেক্টরগুলি তাদের স্বল্প ব্যয় এবং নমনীয় ইলেকট্রনের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এবং দ্বি-মাত্রিক পদার্থের ডিটেক্টরগুলি তাদের অনন্য ভৌত বৈশিষ্ট্য এবং উচ্চ ক্যারিয়ার গতিশীলতার কারণে অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। তবে, InGaAs এবং Si/Ge ডিটেক্টরগুলির তুলনায়, নতুন ডিটেক্টরগুলির দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা, উৎপাদনগত পরিপক্কতা এবং ইন্টিগ্রেশনের ক্ষেত্রে এখনও উন্নতির প্রয়োজন রয়েছে।
উচ্চ গতি এবং উচ্চ সাড়া প্রদানকারী ফটোডিটেক্টর তৈরির জন্য InGaAs একটি অন্যতম আদর্শ উপাদান। প্রথমত, InGaAs একটি ডাইরেক্ট ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর উপাদান, এবং বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোক সংকেত শনাক্তকরণের জন্য In এবং Ga-এর অনুপাতের মাধ্যমে এর ব্যান্ডগ্যাপের প্রস্থ নিয়ন্ত্রণ করা যায়। এদের মধ্যে, In0.53Ga0.47As, InP-এর সাবস্ট্রেট ল্যাটিসের সাথে নিখুঁতভাবে মিলে যায় এবং অপটিক্যাল কমিউনিকেশন ব্যান্ডে এর একটি বৃহৎ আলোক শোষণ সহগ রয়েছে, যা ফটোডিটেক্টর প্রস্তুতিতে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।ফটোডিটেক্টরএবং ডার্ক কারেন্ট ও রেসপন্সিভনেস পারফরম্যান্সও সর্বোত্তম। দ্বিতীয়ত, InGaAs এবং InP উভয় উপাদানেরই উচ্চ ইলেকট্রন ড্রিফট ভেলোসিটি রয়েছে, এবং এদের স্যাচুরেটেড ইলেকট্রন ড্রিফট ভেলোসিটি প্রায় 1×10⁷ সেমি/সেকেন্ড। একই সাথে, নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অধীনে InGaAs এবং InP উপাদানগুলিতে ইলেকট্রন ভেলোসিটি ওভারশুট প্রভাব দেখা যায়। এই ওভারশুট ভেলোসিটিকে 4×10⁷ সেমি/সেকেন্ড এবং 6×10⁷ সেমি/সেকেন্ড-এ ভাগ করা যায়, যা একটি বৃহত্তর ক্যারিয়ার টাইম-লিমিটেড ব্যান্ডউইথ অর্জনে সহায়ক। বর্তমানে, অপটিক্যাল কমিউনিকেশনের জন্য InGaAs ফটোডিটেক্টর সবচেয়ে প্রচলিত, এবং বাজারে সারফেস ইনসিডেন্স কাপলিং পদ্ধতিটিই সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়, এবং 25 Gbaud/s ও 56 Gbaud/s সারফেস ইনসিডেন্স ডিটেক্টর পণ্য তৈরি করা হয়েছে। ছোট আকারের, ব্যাক ইনসিডেন্স এবং বৃহৎ ব্যান্ডউইথের সারফেস ইনসিডেন্স ডিটেক্টরও তৈরি করা হয়েছে, যা মূলত উচ্চ গতি এবং উচ্চ স্যাচুরেশন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত। তবে, সারফেস ইনসিডেন্স প্রোব তার কাপলিং মোডের দ্বারা সীমাবদ্ধ এবং অন্যান্য অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইসের সাথে একে একীভূত করা কঠিন। অতএব, অপটোইলেকট্রনিক ইন্টিগ্রেশনের প্রয়োজনীয়তার উন্নতির সাথে সাথে, চমৎকার কর্মক্ষমতা সম্পন্ন এবং ইন্টিগ্রেশনের জন্য উপযুক্ত ওয়েভগাইড কাপলড InGaAs ফটোডিটেক্টরগুলো ক্রমশ গবেষণার কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হয়েছে, যার মধ্যে বাণিজ্যিক ৭০ গিগাহার্টজ এবং ১১০ গিগাহার্টজ InGaAs ফটোপ্রোব মডিউলগুলোর প্রায় সবই ওয়েভগাইড কাপলড কাঠামো ব্যবহার করে। বিভিন্ন সাবস্ট্রেট উপাদানের উপর ভিত্তি করে, ওয়েভগাইড কাপলড InGaAs ফটোইলেকট্রিক প্রোবকে দুটি শ্রেণীতে ভাগ করা যায়: InP এবং Si। InP সাবস্ট্রেটের উপর এপিট্যাক্সিয়াল উপাদানটি উচ্চ মানের এবং উচ্চ-কর্মক্ষমতাসম্পন্ন ডিভাইস তৈরির জন্য অধিক উপযুক্ত। তবে, III-V উপাদান, InGaAs উপাদান এবং Si সাবস্ট্রেটের উপর গ্রো করা বা বন্ড করা Si সাবস্ট্রেটের মধ্যে বিভিন্ন অমিলের কারণে উপাদান বা ইন্টারফেসের মান তুলনামূলকভাবে দুর্বল হয় এবং ডিভাইসের কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য এখনও অনেক সুযোগ রয়েছে।
পোস্ট করার সময়: ৩১-ডিসেম্বর-২০২৪