InGaAs គឺជាសម្ភារៈដ៏ល្អមួយសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវការឆ្លើយតបខ្ពស់ និងឧបករណ៍ចាប់រូបភាពល្បឿនលឿន. ទីមួយ InGaAs គឺជាសម្ភារៈ semiconductor bandgap ដោយផ្ទាល់ ហើយទទឹង bandgap របស់វាអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយសមាមាត្ររវាង In និង Ga ដែលអនុញ្ញាតឱ្យរកឃើញសញ្ញាអុបទិកនៃរលកពន្លឺខុសៗគ្នា។ ក្នុងចំណោមពួកវា In0.53Ga0.47As ត្រូវបានផ្គូផ្គងយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះជាមួយនឹងបន្ទះស្រទាប់ខាងក្រោម InP និងមានមេគុណស្រូបយកពន្លឺខ្ពស់នៅក្នុងក្រុមទំនាក់ទំនងអុបទិក។ វាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតក្នុងការរៀបចំឧបករណ៍ចាប់រូបភាពហើយក៏មានមុខងារឆ្លើយតបនិងចរន្តងងឹតដែលលេចធ្លោបំផុតផងដែរ។ ទីពីរ ទាំងវត្ថុធាតុ InGaAs និង InP មានល្បឿនរំកិលអេឡិចត្រុងខ្ពស់ ដោយមានល្បឿនរំកិលអេឡិចត្រុងឆ្អែតរបស់ពួកគេទាំងពីរប្រហែល 1×107cm/s ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ នៅក្រោមវាលអគ្គិសនីជាក់លាក់ សម្ភារៈ InGaAs និង InP បង្ហាញឥទ្ធិពលនៃល្បឿនអេឡិចត្រុង ដែលល្បឿនហួសល្បឿនរបស់ពួកគេឈានដល់ 4 × 107 សង់ទីម៉ែត្រ / វិនាទី និង 6 × 107 សង់ទីម៉ែត្រ / វិនាទីរៀងគ្នា។ វាអំណោយផលដល់ការសម្រេចបាននូវកម្រិតបញ្ជូនឆ្លងកាន់តែខ្ពស់។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ឧបករណ៍ចាប់រូបភាព InGaAs គឺជាឧបករណ៍ចាប់រូបភាពពេញនិយមបំផុតសម្រាប់ការទំនាក់ទំនងអុបទិក។ នៅក្នុងទីផ្សារ វិធីសាស្ត្រផ្គូផ្គងផ្ទៃ-ឧប្បត្តិហេតុគឺជារឿងធម្មតាបំផុត។ ផលិតផលឧបករណ៍ចាប់ឧប្បត្តិហេតុលើផ្ទៃដែលមាន 25 Gaud/s និង 56 Gaud/s អាចផលិតបានយ៉ាងច្រើន។ ឧបករណ៍រាវរកឧប្បត្តិហេតុលើផ្ទៃដែលមានទំហំតូច ឧបទ្ទវហេតុខាងក្រោយ និងកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរ ដែលភាគច្រើនសម្រាប់កម្មវិធីដូចជាល្បឿនលឿន និងតិត្ថិភាពខ្ពស់។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារដែនកំណត់នៃវិធីសាស្ត្រភ្ជាប់របស់ពួកគេ ឧបករណ៍ចាប់ឧបទ្ទវហេតុលើផ្ទៃគឺពិបាកក្នុងការរួមបញ្ចូលជាមួយឧបករណ៍អុបតូអេឡិចត្រូនិចផ្សេងទៀត។ ដូច្នេះ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃតម្រូវការសម្រាប់ការធ្វើសមាហរណកម្ម optoelectronic មគ្គុទ្ទេសក៍រលកបានភ្ជាប់ឧបករណ៍ចាប់រូបភាព InGaAs ជាមួយនឹងដំណើរការល្អឥតខ្ចោះ និងសមរម្យសម្រាប់ការរួមបញ្ចូលបានក្លាយជាការផ្តោតអារម្មណ៍នៃការស្រាវជ្រាវបន្តិចម្តងៗ។ ក្នុងចំណោមពួកគេ ម៉ូឌុលឧបករណ៍ចាប់រូបភាព InGaAs ពាណិជ្ជកម្មនៃ 70GHz និង 110GHz ស្ទើរតែទាំងអស់ទទួលយករចនាសម្ព័ន្ធភ្ជាប់រលក។ យោងតាមភាពខុសគ្នានៃសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោម ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារលកដែលភ្ជាប់ជាមួយ InGaAs អាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាពីរប្រភេទគឺ INP-based និង Si-based ។ សម្ភារៈ epitaxial នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម InP មានគុណភាពខ្ពស់ និងកាន់តែស័ក្តិសមសម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់សម្ភារៈក្រុម III-V ដែលត្រូវបានដាំដុះ ឬភ្ជាប់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម Si ដោយសារតែភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នារវាងវត្ថុធាតុ InGaAs និងស្រទាប់ខាងក្រោម Si នោះ គុណភាពនៃសម្ភារៈ ឬចំណុចប្រទាក់គឺមានភាពអន់ខ្សោយ ហើយនៅតែមានចន្លោះច្រើនសម្រាប់ការកែលម្អដំណើរការរបស់ឧបករណ៍។
ស្ថេរភាពនៃ photodetector នៅក្នុងបរិយាកាសកម្មវិធីផ្សេងៗ ជាពិសេសនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ ក៏ជាកត្តាសំខាន់មួយក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងផងដែរ។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ឧបករណ៍រាវរកប្រភេទថ្មី ដូចជា perovskite សរីរាង្គ និងវត្ថុធាតុពីរវិមាត្រ ដែលទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ច្រើន នៅតែប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាជាច្រើនទាក់ទងនឹងស្ថេរភាពរយៈពេលវែង ដោយសារវត្ថុធាតុដើមខ្លួនឯងងាយនឹងរងផលប៉ះពាល់ដោយកត្តាបរិស្ថាន។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ដំណើរការសមាហរណកម្មនៃសម្ភារៈថ្មីនៅតែមិនទាន់មានភាពចាស់ទុំនៅឡើយ ហើយការរុករកបន្ថែមទៀតនៅតែត្រូវការជាចាំបាច់សម្រាប់ផលិតកម្មខ្នាតធំ និងដំណើរការប្រកបដោយស្ថិរភាព។
ទោះបីជាការដាក់បញ្ចូលអាំងឌុចទ័រអាចបង្កើនកម្រិតបញ្ជូនរបស់ឧបករណ៍យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពនាពេលបច្ចុប្បន្នក៏ដោយ វាមិនមានប្រជាប្រិយភាពនៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងអុបទិកឌីជីថលទេ។ ដូច្នេះវិធីដើម្បីជៀសវាងផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានដើម្បីកាត់បន្ថយបន្ថែមទៀតប៉ារ៉ាស៊ីត RC ប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃឧបករណ៍គឺជាទិសដៅស្រាវជ្រាវមួយនៃ photodetector ល្បឿនលឿន។ ទីពីរ នៅពេលដែលកម្រិតបញ្ជូននៃ waveguide ភ្ជាប់ photodetectors បន្តកើនឡើង ឧបសគ្គរវាង bandwidth និង responsivity ចាប់ផ្តើមលេចឡើងម្តងទៀត។ ទោះបីជាឧបករណ៍ចាប់រូបភាព Ge/Si និងឧបករណ៍ចាប់រូបភាព InGaAs ដែលមានកម្រិតបញ្ជូន 3dB លើសពី 200GHz ត្រូវបានរាយការណ៍ក៏ដោយ ទំនួលខុសត្រូវរបស់ពួកគេមិនពេញចិត្តនោះទេ។ របៀបបង្កើនកម្រិតបញ្ជូន ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវការឆ្លើយតបល្អ គឺជាប្រធានបទស្រាវជ្រាវដ៏សំខាន់ ដែលអាចទាមទារឱ្យមានការណែនាំនូវសម្ភារៈដែលត្រូវគ្នានឹងដំណើរការថ្មី (ការចល័តខ្ពស់ និងមេគុណស្រូបយកខ្ពស់) ឬរចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ល្បឿនលឿនប្រលោមលោកដើម្បីដោះស្រាយ។ លើសពីនេះ នៅពេលដែលកម្រិតបញ្ជូនឧបករណ៍កើនឡើង សេណារីយ៉ូនៃកម្មវិធីរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅក្នុងមីក្រូហ្វូនតំណភ្ជាប់នឹងកើនឡើងជាលំដាប់។ មិនដូចឧប្បត្តិហេតុថាមពលអុបទិកតូច និងការរកឃើញភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ក្នុងការទំនាក់ទំនងអុបទិក សេណារីយ៉ូនេះផ្អែកលើកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ មានតម្រូវការថាមពលតិត្ថិភាពខ្ពស់សម្រាប់ឧប្បត្តិហេតុថាមពលខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍ដែលមានកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ជាធម្មតាប្រកាន់យកនូវរចនាសម្ព័ន្ធតូច ដូច្នេះវាមិនងាយស្រួលទេក្នុងការផលិតឧបករណ៍ចាប់រូបភាពដែលមានល្បឿនលឿន និងថាមពលឆ្អែតខ្ពស់ ហើយការច្នៃប្រឌិតបន្ថែមទៀតប្រហែលជាត្រូវការជាចាំបាច់ក្នុងការទាញយកក្រុមហ៊ុនបញ្ជូន និងការសាយភាយកំដៅនៃឧបករណ៍។ ជាចុងក្រោយ ការកាត់បន្ថយចរន្តងងឹតនៃឧបករណ៍ចាប់ល្បឿនខ្ពស់នៅតែជាបញ្ហាដែលឧបករណ៍ចាប់រូបភាពដែលមានបន្ទះឈើមិនត្រូវគ្នាត្រូវដោះស្រាយ។ ចរន្តងងឹតគឺទាក់ទងជាចម្បងទៅនឹងគុណភាពគ្រីស្តាល់ និងស្ថានភាពផ្ទៃនៃសម្ភារៈ។ ដូច្នេះ ដំណើរការសំខាន់ៗដូចជា heteroepitaxy ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ ឬការផ្សារភ្ជាប់នៅក្រោមប្រព័ន្ធមិនស៊ីគ្នានៃបន្ទះឈើ ទាមទារការស្រាវជ្រាវ និងការវិនិយោគបន្ថែមទៀត។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ២០-សីហា-២០២៥