OFC2024 fotodetektori

Šodien aplūkosim OFC2024fotodetektori, kas galvenokārt ietver GeSi PD/APD, InP SOA-PD un UTC-PD.

1. UCDAVIS realizē vāji rezonanses 1315,5 nm nesimetrisku Fabri-Pero spektrufotodetektorsar ļoti mazu kapacitāti, kas tiek lēsta 0,08 fF apmērā. Kad nobīde ir -1 V (-2 V), tumšās strāvas stiprums ir 0,72 nA (3,40 nA), un reakcijas ātrums ir 0,93 a/W (0,96 a/W). Piesātinātā optiskā jauda ir 2 mW (3 mW). Tas var atbalstīt 38 GHz ātrgaitas datu eksperimentus.
Nākamajā diagrammā parādīta AFP PD struktūra, kas sastāv no viļņvada, kas savienots ar Ge-on-Si fotodetektorsar priekšējo SOI-Ge viļņvadu, kas sasniedz > 90% režīma atbilstības savienojumu ar atstarošanas spēju <10%. Aizmugurējais ir izkliedēts Brega reflektors (DBR) ar atstarošanas spēju > 95%. Pateicoties optimizētajam dobuma dizainam (apļveida fāzes saskaņošanas nosacījums), AFP rezonatora atstarošanos un caurlaidību var novērst, kā rezultātā Ge detektora absorbcija ir gandrīz 100%. Visā centrālā viļņa garuma 20 nm joslas platumā R+T <2% (-17 dB). Ge platums ir 0,6 µm, un kapacitāte tiek lēsta 0,08 fF.

2. Huažunas Zinātnes un tehnoloģiju universitāte ražoja silīcija germānijulavīnas fotodiode, joslas platums >67 GHz, pastiprinājums >6,6. SACMAPD fotodetektorsŠķērsvirziena pipina pārejas struktūra ir izgatavota uz silīcija optiskās platformas. Iekšējais germānijs (i-Ge) un iekšējais silīcijs (i-Si) kalpo attiecīgi kā gaismu absorbējošs slānis un elektronu dubultošanas slānis. i-Ge apgabals ar garumu 14 µm garantē atbilstošu gaismas absorbciju pie 1550 nm. Mazie i-Ge un i-Si apgabali veicina foto strāvas blīvuma palielināšanu un joslas platuma paplašināšanu pie augsta nobīdes sprieguma. APD acu karte tika mērīta pie -10,6 V. Ar ieejas optisko jaudu -14 dBm 50 Gb/s un 64 Gb/s OOK signālu acu karte ir parādīta zemāk, un izmērītais SNR ir attiecīgi 17,8 un 13,2 dB.

3. IHP 8 collu BiCMOS pilotlīnijas iekārtas uzrāda germānijuPD fotodetektorsAr aptuveni 100 nm spuras platumu, kas var ģenerēt vislielāko elektrisko lauku un īsāko fotonesēja dreifēšanas laiku. Ge PD OE joslas platums ir 265 GHz @ 2V @ 1,0 mA līdzstrāvas fotostrāva. Procesa plūsma ir parādīta zemāk. Lielākā iezīme ir tā, ka ir atmesta tradicionālā SI jaukto jonu implantācija un tiek izmantota augšanas kodināšanas shēma, lai izvairītos no jonu implantācijas ietekmes uz germāniju. Tumšās strāvas stiprums ir 100 nA, R = 0,45 A /W.
4. attēlā HHI demonstrē InP SOA-PD, kas sastāv no SSC, MQW-SOA un ātrdarbīga fotodetektora. O joslā PD jutība ir 0,57 A/W ar mazāku par 1 dB PDL, savukārt SOA-PD jutība ir 24 A/W ar mazāku par 1 dB PDL. Abu joslas platums ir ~60 GHz, un 1 GHz atšķirību var attiecināt uz SOA rezonanses frekvenci. Faktiskajā acs attēlā netika novērots nekāds rakstu efekts. SOA-PD samazina nepieciešamo optisko jaudu par aptuveni 13 dB pie 56 GBaud.

5. ETH ievieš II tipa uzlabotu GaInAsSb/InP UTC-PD ar joslas platumu 60 GHz pie nulles nobīdes un augstu izejas jaudu -11 DBM pie 100 GHz. Iepriekšējo rezultātu turpinājums, izmantojot GaInAsSb uzlabotās elektronu transporta iespējas. Šajā rakstā optimizētie absorbcijas slāņi ietver stipri legētu GaInAsSb 100 nm un nelegētu GaInAsSb 20 nm. NID slānis palīdz uzlabot kopējo atsaucību un arī palīdz samazināt ierīces kopējo kapacitāti un uzlabot joslas platumu. 64 µm2 UTC-PD ir nulles nobīdes joslas platums 60 GHz, izejas jauda -11 dBm pie 100 GHz un piesātinājuma strāva 5,5 mA. Pie reversās nobīdes 3 V joslas platums palielinās līdz 110 GHz.

6. Uzņēmums Innolight izveidoja germānija silīcija fotodetektora frekvences reakcijas modeli, pilnībā ņemot vērā ierīces dopingu, elektriskā lauka sadalījumu un fotoģenerēto nesēju pārraides laiku. Tā kā daudzos pielietojumos ir nepieciešama liela ieejas jauda un liels joslas platums, liela optiskā ieejas jauda samazinās joslas platumu, tāpēc labākā prakse ir samazināt nesēju koncentrāciju germānijā, izmantojot konstrukcijas dizainu.

7. gadā Tsinghua Universitāte izstrādāja trīs UTC-PD veidus: (1) 100 GHz joslas platuma dubultā dreifa slāņa (DDL) struktūru ar augstu piesātinājuma jaudu UTC-PD, (2) 100 GHz joslas platuma dubultā dreifa slāņa (DCL) struktūru ar augstu reaģētspēju UTC-PD, (3) 230 GHz joslas platuma MUTC-PD ar augstu piesātinājuma jaudu. Dažādos pielietojuma scenārijos augsta piesātinājuma jauda, ​​augsts joslas platums un augsta reaģētspēja varētu būt noderīga nākotnē, ieejot 200G ērā.