مواصلات کے سازوسامان میں ڈایڈس کے ل response ردعمل کی رفتار کی ضرورت کتنی ہے؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
一 ، ڈایڈڈ رسپانس اسپیڈ کے لئے مواصلات کے سازوسامان کی بنیادی ضرورت
مواصلات کے سازوسامان میں ڈایڈڈ رسپانس اسپیڈ کا مطالبہ تین بڑے تکنیکی چیلنجوں سے ہوتا ہے۔
ہائی اسپیڈ سگنل سالمیت: پی سی آئی 6.0 انٹرفیس میں 50ps سے کم یا اس کے برابر سگنل میں اضافے/زوال کا وقت درکار ہوتا ہے ، اور اس سے متعلق ڈایڈڈ میں ردعمل کی رفتار ہونی چاہئے<10ps to avoid signal distortion.
عارضی تحفظ کی بروقت وقت: ESD پروٹیکشن ڈیوائسز کو عارضی حد سے زیادہ وولٹیج کو چپ میں داخل ہونے سے روکنے کے لئے 1Ns کے اندر کلیمپنگ ایکشن کو مکمل کرنے کی ضرورت ہے۔
Optical communication sensitivity: 100Gbps optical module requires PIN photodiode rise time ≤ 50ps and quantum efficiency>70 ٪ لمبی - فاصلے کی ترسیل کی حمایت کرنے کے لئے۔
مثال کے طور پر 5 جی بیس اسٹیشنوں کو لے کر ، ان کے آر ایف فرنٹ - اختتام کو اسکاٹکی ڈایڈس (جیسے SS12-SS110 سیریز) استعمال کرنے کی ضرورت ہے ، جس میں 50ps سے بھی کم کا ردعمل کا وقت اور 0.3pf سے بھی کم جنکشن کیپسیٹینس ، 3.5GHz فریکوینسی بینڈ میں موثر پتہ لگانے اور اس کی اصلاح کو یقینی بنانے کے لئے۔
2 ، ڈایڈڈ رسپانس اسپیڈ کا تکنیکی عمل درآمد کا راستہ
1. ساختی اصلاح سے ردعمل کی رفتار بہتر ہوتی ہے
پن فوٹوڈیڈ: P اور N علاقوں کے مابین ایک اندرونی پرت (I پرت) داخل کرکے ، کمی کے خطے کی چوڑائی 10-100 μ m تک بڑھا دی جاتی ہے ، جس سے کیریئر بڑھنے کا وقت 0.1-1 NS ہوجاتا ہے۔ مثال کے طور پر ، انگاس پن ڈایڈڈ میں 0.84 A/W کی ذمہ داری ہے اور اس کا عروج کا وقت ہے<50 ps at a wavelength of 1.55 μ m.
برفانی تودے والے فوٹوڈیڈ (اے پی ڈی): راہداری کو بڑھانے کے لئے برفانی تودے کے ضرب اثر کا استعمال کرتے ہوئے ، جبکہ ٹرانزٹ کے وقت کو کم کرنے کے لئے برقی فیلڈ کی تقسیم کو بہتر بنانا۔ مثال کے طور پر ، 10 جی بی پی ایس سسٹم میں ، INP/INGAAS APD کے پاس جوابی وقت 100ps سے کم اور 100 گنا تک کا فائدہ ہوتا ہے۔
2. کارکردگی کی رکاوٹوں کے ذریعے مادی جدت ٹوٹ جاتی ہے
وسیع بینڈ گیپ سیمیکمڈکٹرز: GAAs اور 6H SIC جیسے مواد میں اعلی الیکٹران کی نقل و حرکت ہوتی ہے (GAAs 8500 سینٹی میٹر ²/V · s تک) ، جو کیریئر بڑھنے کی رفتار کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، GAAS پن ڈایڈس کے پاس 10GHz فریکوینسی بینڈ میں 30ps سے بھی کم کا ردعمل کا وقت ہوتا ہے۔
heterojunction ڈھانچہ: INGAAS/INP heterojunction تاریک موجودہ کو کم کرتا ہے اور بینڈ انجینئرنگ کے ذریعہ ردعمل کی رفتار کو بہتر بناتا ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک heterojunction پن ڈایڈڈ میں ایک تاریک موجودہ ہے<2nA and a responsivity>0.6a/w 1.3 μ m کی طول موج پر۔
3. پیکیجنگ اور سرکٹ باہمی تعاون کے ڈیزائن
کم کیپسیٹینس پیکیجنگ: جنکشن کیپسیٹینس کو 0.1pf سے نیچے کم کرنے کے لئے فلپ چپ ٹکنالوجی کا استعمال۔ مثال کے طور پر ، DW05 - 4R2PC-S ESD ڈایڈڈ 3D میں پیک کیا گیا ہے اور اس میں صرف 0.2PF کی ایک جنکشن کیپسیٹینس ہے ، جو USB4 انٹرفیس کے ذریعے 20GBPS ٹرانسمیشن کی حمایت کرتی ہے۔
مماثل سرکٹ آپٹیمائزیشن: آر ایل سی سرکٹ کے ذریعہ ڈایڈڈ پرجیوی پیرامیٹرز کی تلافی کریں تاکہ آر سی ٹائم مستقل کو کم کیا جاسکے۔ مثال کے طور پر ، 5G RF فرنٹ - اختتام کے ڈیزائن میں ، A π - ٹائپ فلٹرنگ نیٹ ورک ڈایڈڈ رسپانس ٹائم کو بہتر بنانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے<20ps.
3 ، عام مواصلات کے سازوسامان کی ڈایڈڈ رسپانس اسپیڈ کے تقاضے
1. فائبر آپٹک مواصلات کا سامان
Light receiving module: 100Gbps QSFP28 optical module requires PIN diode rise time ≤ 30ps and quantum efficiency>80 ٪ مثال کے طور پر ، FINISAR کا FTLX8571D3BCL ماڈیول INGAAS پن ڈایڈس کا استعمال کرتا ہے اور 10 کلومیٹر ٹرانسمیشن کی حمایت کرتا ہے۔
آپٹیکل یمپلیفائر: ای ڈی ایف اے (ایربیم - ڈوپڈ فائبر یمپلیفائر) کے جوابی وقت کے ساتھ آپٹیکل پاور مانیٹرنگ کے لئے اے پی ڈی کی ضرورت ہوتی ہے۔<50ps and a dynamic range of>60 ڈی بی۔
2. وائرلیس مواصلاتی آلات
آر ایف فرنٹ - اختتام: 5G بیس اسٹیشنوں کے اختتام پر RF فرنٹ - اختتام کے لئے اختلاط اور پتہ لگانے کے لئے سکاٹکی ڈایڈس کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے ، جس کے جوابی وقت کے ساتھ<30ps and a cutoff frequency of>40GHz مثال کے طور پر ، اسکائی ورکس 'SMS7630-079LF ڈایڈڈ میں 28GHz فریکوینسی بینڈ میں 7DB سے بھی کم تبادلوں کا نقصان ہے۔
اینٹینا سوئچ: ٹی ڈی ڈی سسٹم اینٹینا سوئچ کو سوئچنگ ٹائم کے ساتھ پن ڈایڈڈ کی ضرورت ہوتی ہے<50ns and an isolation of>40db. مثال کے طور پر ، Qorvo کا QPD1025L ڈایڈڈ 2.6GHz فریکوینسی بینڈ کی حمایت کرتا ہے جس میں اضافے کے نقصان کے ساتھ<0.3dB.
3. ڈیٹا مواصلات کا سامان
تیز رفتار انٹرفیس: PCIE 5.0/6.0 انٹرفیس کے لئے جوابی وقت کے ساتھ کم کیپسیٹینس ESD ڈایڈس کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے<10ps and junction capacitance<0.1pF. For example, Nexperia's PESD5V0S1BA diode supports 8kV contact discharge and clamp voltage<8V.
سرور پاور سپلائی: اورنگ کنٹرولر کو ریورس کرنٹ بلاکنگ کے ل Sch اسکاٹکی ڈایڈس کی ضرورت ہوتی ہے ، جس میں 0.3V سے کم فارورڈ وولٹیج ڈراپ اور 10Ns سے بھی کم ریورس ریکوری ٹائم۔ مثال کے طور پر ، وشے کا VS-10BQ100 ڈایڈڈ 10A موجودہ کی حمایت کرتا ہے ، جس میں صرف 0.28V کی فارورڈ وولٹیج ڈراپ ہے۔
4 ، انجینئرنگ پریکٹس میں ردعمل کی رفتار کی جانچ اور اصلاح
1. جانچ کا طریقہ
Time domain testing: Use an oscilloscope (bandwidth>50GHz) ڈایڈڈ کے عروج/زوال کے وقت کی پیمائش کرنے کے لئے۔ مثال کے طور پر ، کائیسائٹ DSOX95004A آسکیلوسکوپ جوابی اوقات کے درست طریقے سے پیمائش کرسکتا ہے<10ps.
فریکوینسی ڈومین ٹیسٹنگ: ایس پیرامیٹرز کی جانچ کرنے اور ڈایڈڈ کٹ آف فریکوئنسی کا اندازہ کرنے کے لئے نیٹ ورک تجزیہ کار (VNA) کا استعمال کریں۔ مثال کے طور پر ، روہڈے اور شوارز ZnB20 VNA 20GHz تک فریکوینسی ردعمل کی پیمائش کرسکتے ہیں۔
عارضی جانچ: ڈایڈڈ کی کلیمپنگ کی رفتار کی توثیق کرنے کے لئے ± 15KV دالوں کو لاگو کرنے کے لئے ESD سمیلیٹر (جیسے EMC پارٹنر کا ESD3000) استعمال کریں۔
2. اصلاح کی حکمت عملی
ملٹی لیول پروٹیکشن آرکیٹیکچر: سنگل- اسٹیج ڈیوائسز کے ردعمل کے دباؤ کو کم کرنے کے لئے ٹی وی ایس ڈایڈس ، کامن موڈ چوک ، اور کم کیپسیٹینس ای ایس ڈی ڈایڈس سمیت اعلی - اسپیڈ انٹرفیس میں تین سطح کا تحفظ اپنایا جاتا ہے۔
درجہ حرارت معاوضہ ڈیزائن: درجہ حرارت کے ساتھ تاریک موجودہ بڑھتے ہوئے مسئلے کو حل کرنے کے لئے ، متحرک تعصب ایڈجسٹمنٹ کے لئے منفی درجہ حرارت کے گتانک ریزسٹر (این ٹی سی) کا استعمال کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر ، انگاس پن ڈایڈس میں ، تاریک موجودہ تبدیلی کی شرح این ٹی سی کے ذریعہ 5 ٪/ ڈگری سے 1 ٪/ ڈگری تک کم کردی گئی ہے۔
انکولی سرکٹ: آپریٹنگ تعدد کی بنیاد پر ڈایڈڈ رسپانس کی رفتار کو متحرک طور پر بہتر بنانے کے لئے آر ایف فرنٹ - میں ایک ٹیون ایبل مماثل نیٹ ورک کو مربوط کرنا۔ مثال کے طور پر ، 50 ω -75 ω مائبادا سوئچنگ کو حاصل کرنے کے لئے MEMS سوئچز کا استعمال اور عکاسی کے نقصانات کو کم کریں۔
