InGaAs គឺជាសម្ភារៈដ៏ល្អមួយសម្រាប់សម្រេចបាននូវការឆ្លើយតបខ្ពស់ និងឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺល្បឿនលឿនទីមួយ InGaAs គឺជាសម្ភារៈ semiconductor ដែលមាន bandgap ដោយផ្ទាល់ ហើយទទឹង bandgap របស់វាអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយសមាមាត្ររវាង In និង Ga ដែលអាចឱ្យមានការរកឃើញសញ្ញាអុបទិកនៃរលកពន្លឺផ្សេងៗគ្នា។ ក្នុងចំណោមនោះ In0.53Ga0.47As ត្រូវបានផ្គូផ្គងយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះជាមួយនឹងបន្ទះស្រទាប់ខាងក្រោម InP និងមានមេគុណស្រូបយកពន្លឺខ្ពស់ខ្លាំងនៅក្នុងក្រុមទំនាក់ទំនងអុបទិក។ វាគឺជាសម្ភារៈដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតក្នុងការរៀបចំឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺហើយក៏មានដំណើរការចរន្តងងឹត និងការឆ្លើយតបដ៏លេចធ្លោបំផុតផងដែរ។ ទីពីរ សម្ភារៈ InGaAs និង InP ទាំងពីរមានល្បឿនរសាត់អេឡិចត្រុងខ្ពស់ ដែលល្បឿនរសាត់អេឡិចត្រុងឆ្អែតរបស់វាទាំងពីរមានប្រហែល 1×107cm/s។ ទន្ទឹមនឹងនេះ នៅក្រោមដែនអគ្គិសនីជាក់លាក់ សម្ភារៈ InGaAs និង InP បង្ហាញពីឥទ្ធិពលលើសល្បឿនអេឡិចត្រុង ដោយល្បឿនលើសរបស់វាឈានដល់ 4×107cm/s និង 6×107cm/s រៀងៗខ្លួន។ វាអំណោយផលដល់ការសម្រេចបាននូវកម្រិតបញ្ជូនឆ្លងកាត់ខ្ពស់ជាង។ បច្ចុប្បន្ននេះ ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ InGaAs គឺជាឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺដ៏សំខាន់បំផុតសម្រាប់ការទំនាក់ទំនងអុបទិក។ នៅលើទីផ្សារ វិធីសាស្ត្រភ្ជាប់ផ្ទៃ-ឧប្បត្តិហេតុគឺជារឿងធម្មតាបំផុត។ ផលិតផលឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ-ឧប្បត្តិហេតុដែលមាន 25 Gaud/s និង 56 Gaud/s អាចត្រូវបានផលិតទ្រង់ទ្រាយធំរួចហើយ។ ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ-ឧប្បត្តិហេតុលើផ្ទៃដែលមានទំហំតូចជាង បញ្ច្រាស និងកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរ ជាចម្បងសម្រាប់កម្មវិធីដូចជាល្បឿនលឿន និងតិត្ថិភាពខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែដែនកំណត់នៃវិធីសាស្ត្រភ្ជាប់របស់វា ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧប្បត្តិហេតុលើផ្ទៃពិបាកក្នុងការរួមបញ្ចូលជាមួយឧបករណ៍អុបតូអេឡិចត្រូនិចផ្សេងទៀត។ ដូច្នេះ ជាមួយនឹងតម្រូវការកើនឡើងសម្រាប់ការរួមបញ្ចូលអុបតូអេឡិចត្រូនិច ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពន្លឺ InGaAs ដែលភ្ជាប់ជាមួយមគ្គុទ្ទេសក៍រលកដែលមានដំណើរការល្អឥតខ្ចោះ និងសមរម្យសម្រាប់ការរួមបញ្ចូលបានក្លាយជាចំណុចសំខាន់នៃការស្រាវជ្រាវបន្តិចម្តងៗ។ ក្នុងចំណោមនោះ ម៉ូឌុលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពន្លឺ InGaAs ពាណិជ្ជកម្មនៃប្រេកង់ 70GHz និង 110GHz ស្ទើរតែទាំងអស់ទទួលយករចនាសម្ព័ន្ធភ្ជាប់មគ្គុទ្ទេសក៍រលក។ យោងតាមភាពខុសគ្នានៃសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោម ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពន្លឺ InGaAs ដែលភ្ជាប់ជាមួយមគ្គុទ្ទេសក៍រលកអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាចម្បងជាពីរប្រភេទ៖ ផ្អែកលើ INP និងផ្អែកលើ Si។ សម្ភារៈ epitaxial លើស្រទាប់ខាងក្រោម InP មានគុណភាពខ្ពស់ និងស័ក្តិសមជាងសម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍ដែលមានដំណើរការខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់សម្ភារៈក្រុម III-V ដែលដាំដុះ ឬភ្ជាប់លើស្រទាប់ខាងក្រោម Si ដោយសារតែភាពមិនស៊ីគ្នាផ្សេងៗរវាងសម្ភារៈ InGaAs និងស្រទាប់ខាងក្រោម Si គុណភាពសម្ភារៈ ឬចំណុចប្រទាក់គឺខ្សោយជាង ហើយនៅតែមានកន្លែងច្រើនសម្រាប់ការកែលម្អដំណើរការនៃឧបករណ៍។
ស្ថេរភាពរបស់ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺនៅក្នុងបរិយាកាសកម្មវិធីផ្សេងៗ ជាពិសេសក្រោមលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ ក៏ជាកត្តាសំខាន់មួយក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងផងដែរ។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺប្រភេទថ្មីៗ ដូចជាសម្ភារៈ perovskite សរីរាង្គ និងសម្ភារៈពីរវិមាត្រ ដែលទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំង នៅតែប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាប្រឈមជាច្រើនទាក់ទងនឹងស្ថេរភាពរយៈពេលវែង ដោយសារតែសម្ភារៈខ្លួនឯងងាយរងផលប៉ះពាល់ដោយកត្តាបរិស្ថាន។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ដំណើរការធ្វើសមាហរណកម្មនៃសម្ភារៈថ្មីនៅតែមិនទាន់មានភាពចាស់ទុំនៅឡើយ ហើយការរុករកបន្ថែមទៀតនៅតែត្រូវការសម្រាប់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ និងភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃដំណើរការ។
ទោះបីជាការណែនាំអំពីអាំងឌុចទ័រអាចបង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃឧបករណ៍ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនាពេលបច្ចុប្បន្នក៏ដោយ វាមិនមានប្រជាប្រិយភាពនៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងអុបទិកឌីជីថលទេ។ ដូច្នេះ របៀបជៀសវាងផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានដើម្បីកាត់បន្ថយប៉ារ៉ាម៉ែត្រ RC ប៉ារ៉ាស៊ីតបន្ថែមទៀតនៃឧបករណ៍គឺជាទិសដៅស្រាវជ្រាវមួយរបស់ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺល្បឿនលឿន។ ទីពីរ នៅពេលដែលកម្រិតបញ្ជូនរបស់ឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺដែលភ្ជាប់ជាមួយមគ្គុទ្ទេសក៍រលកបន្តកើនឡើង ការរឹតបន្តឹងរវាងកម្រិតបញ្ជូន និងការឆ្លើយតបចាប់ផ្តើមលេចឡើងម្តងទៀត។ ទោះបីជាឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ Ge/Si និងឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ InGaAs ដែលមានកម្រិតបញ្ជូន 3dB លើសពី 200GHz ត្រូវបានរាយការណ៍ក៏ដោយ ការឆ្លើយតបរបស់ពួកវាមិនពេញចិត្តទេ។ របៀបបង្កើនកម្រិតបញ្ជូន ខណៈពេលដែលរក្សាការឆ្លើយតបល្អ គឺជាប្រធានបទស្រាវជ្រាវដ៏សំខាន់មួយ ដែលអាចតម្រូវឱ្យមានការណែនាំសម្ភារៈដែលឆបគ្នាជាមួយដំណើរការថ្មី (ចល័តខ្ពស់ និងមេគុណស្រូបយកខ្ពស់) ឬរចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ល្បឿនលឿនថ្មីដើម្បីដោះស្រាយ។ លើសពីនេះ នៅពេលដែលកម្រិតបញ្ជូនឧបករណ៍កើនឡើង សេណារីយ៉ូកម្មវិធីរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅក្នុងតំណភ្ជាប់ហ្វូតូនិកមីក្រូវ៉េវនឹងកើនឡើងបន្តិចម្តងៗ។ មិនដូចការកើតឡើងថាមពលអុបទិកតូច និងការរកឃើញភាពរសើបខ្ពស់នៅក្នុងការទំនាក់ទំនងអុបទិក សេណារីយ៉ូនេះ ដោយផ្អែកលើកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ មានតម្រូវការថាមពលតិត្ថិភាពខ្ពស់សម្រាប់ការបញ្ចេញថាមពលខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍ដែលមានកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ជាធម្មតាប្រើប្រាស់រចនាសម្ព័ន្ធទំហំតូចៗ ដូច្នេះវាមិនងាយស្រួលក្នុងការផលិតឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺល្បឿនលឿន និងថាមពលឆ្អែតខ្ពស់នោះទេ ហើយការច្នៃប្រឌិតបន្ថែមទៀតអាចត្រូវបានទាមទារនៅក្នុងការទាញយកឧបករណ៍ផ្ទុក និងការរលាយកំដៅនៃឧបករណ៍។ ជាចុងក្រោយ ការកាត់បន្ថយចរន្តងងឹតនៃឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺដែលមានភាពមិនស៊ីគ្នានៃបន្ទះសៀគ្វីនៅតែជាបញ្ហាមួយដែលឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺដែលមានភាពមិនស៊ីគ្នានៃបន្ទះសៀគ្វីត្រូវដោះស្រាយ។ ចរន្តងងឹតភាគច្រើនទាក់ទងនឹងគុណភាពគ្រីស្តាល់ និងស្ថានភាពផ្ទៃនៃសម្ភារៈ។ ដូច្នេះ ដំណើរការសំខាន់ៗដូចជា heteroepitaxy ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ ឬការភ្ជាប់ក្រោមប្រព័ន្ធភាពមិនស៊ីគ្នានៃបន្ទះសៀគ្វីត្រូវការការស្រាវជ្រាវ និងការវិនិយោគបន្ថែមទៀត។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២០ ខែសីហា ឆ្នាំ ២០២៥