I dag skal vi se på OFC2024fotodetektorer, som primært omfatter GeSi PD/APD, InP SOA-PD og UTC-PD.
1. UCDAVIS realiserer en svag resonant 1315,5 nm ikke-symmetrisk Fabry-Perotfotodetektormed meget lille kapacitans, estimeret til at være 0,08 fF. Når biasen er -1 V (-2 V), er mørkestrømmen 0,72 nA (3,40 nA), og responsraten er 0,93 a/W (0,96 a/W). Den mættede optiske effekt er 2 mW (3 mW). Den kan understøtte 38 GHz højhastighedsdataeksperimenter.
Følgende diagram viser strukturen af AFP PD'en, som består af en bølgelederkoblet Ge-on-Si-fotodetektormed en front SOI-Ge bølgeleder, der opnår > 90% mode matching-kobling med en reflektionsevne på <10%. Den bageste er en distribueret Bragg-reflektor (DBR) med en reflektionsevne på >95%. Gennem det optimerede kavitetsdesign (rundtur-fasematchningstilstand) kan refleksion og transmission fra AFP-resonatoren elimineres, hvilket resulterer i en absorption af Ge-detektoren på næsten 100%. Over hele 20 nm båndbredden af den centrale bølgelængde er R+T <2% (-17 dB). Ge-bredden er 0,6 µm, og kapacitansen estimeres til at være 0,08 fF.
2, Huazhong University of Science and Technology producerede et siliciumgermaniumlavinefotodiode, båndbredde >67 GHz, forstærkning >6,6. SACMAPD-fotodetektorStrukturen af den tværgående pipin-forbindelse er fremstillet på en optisk siliciumplatform. Intrinsisk germanium (i-Ge) og intrinsisk silicium (i-Si) fungerer som henholdsvis lysabsorberende lag og elektronfordoblingslag. I-Ge-regionen med en længde på 14 µm garanterer tilstrækkelig lysabsorption ved 1550 nm. De små i-Ge- og i-Si-regioner er egnede til at øge fotostrømstætheden og udvide båndbredden under høj biasspænding. APD-øjenkortet blev målt ved -10,6 V. Med en optisk inputeffekt på -14 dBm er øjenkortet for 50 Gb/s og 64 Gb/s OOK-signalerne vist nedenfor, og den målte SNR er henholdsvis 17,8 og 13,2 dB.
3. IHP 8-tommer BiCMOS pilotlinjefaciliteter viser et germaniumPD-fotodetektormed en finnebredde på omkring 100 nm, hvilket kan generere det højeste elektriske felt og den korteste fotobærerdrifttid. Ge PD har en OE-båndbredde på 265 GHz@2V@ 1,0 mA DC fotostrøm. Procesflowet er vist nedenfor. Det største træk er, at den traditionelle SI blandede ionimplantation er opgivet, og vækstætsningsskemaet er anvendt for at undgå påvirkningen af ionimplantation på germanium. Mørkestrømmen er 100 nA, R = 0,45 A/W.
4. HHI viser InP SOA-PD, der består af SSC, MQW-SOA og en højhastighedsfotodetektor. For O-båndet har PD en responsivitet på 0,57 A/W med mindre end 1 dB PDL, mens SOA-PD har en responsivitet på 24 A/W med mindre end 1 dB PDL. Båndbredden mellem de to er ~60 GHz, og forskellen på 1 GHz kan tilskrives SOA'ens resonansfrekvens. Der blev ikke set nogen mønstereffekt i det faktiske øjenbillede. SOA-PD reducerer den nødvendige optiske effekt med omkring 13 dB ved 56 GBaud.
5. ETH implementerer en forbedret GaInAsSb/InP UTC-PD af type II med en båndbredde på 60 GHz ved nul bias og en høj udgangseffekt på -11 DBM ved 100 GHz. Fortsættelse af de tidligere resultater ved hjælp af GaInAsSbs forbedrede elektrontransportfunktioner. I denne artikel inkluderer de optimerede absorptionslag en stærkt doteret GaInAsSb på 100 nm og en udoteret GaInAsSb på 20 nm. NID-laget hjælper med at forbedre den samlede responsivitet og hjælper også med at reducere enhedens samlede kapacitans og forbedre båndbredden. 64 µm2 UTC-PD'en har en nul-bias båndbredde på 60 GHz, en udgangseffekt på -11 dBm ved 100 GHz og en mætningsstrøm på 5,5 mA. Ved en omvendt bias på 3 V øges båndbredden til 110 GHz.
6. Innolight etablerede frekvensresponsmodellen for germanium-silicium-fotodetektoren på baggrund af fuldt ud at tage højde for enhedens doping, elektrisk feltfordeling og fotogenereret bæreroverførselstid. På grund af behovet for stor indgangseffekt og høj båndbredde i mange applikationer vil stor optisk effekttilførsel forårsage et fald i båndbredden. Den bedste praksis er at reducere bærerkoncentrationen i germanium gennem strukturelt design.
7. Tsinghua Universitet designede tre typer UTC-PD: (1) en 100 GHz båndbredde dobbeltdriftlagsstruktur (DDL) med høj mætningseffekt UTC-PD, (2) en 100 GHz båndbredde dobbeltdriftlagsstruktur (DCL) med høj responsivitet UTC-PD, (3) en 230 GHz båndbredde MUTC-PD med høj mætningseffekt. Til forskellige anvendelsesscenarier kan høj mætningseffekt, høj båndbredde og høj responsivitet være nyttige i fremtiden, når man træder ind i 200G-æraen.
Opslagstidspunkt: 19. august 2024