I dag skal vi ta en titt på OFC2024fotodetektorer, som hovedsakelig inkluderer GeSi PD/APD, InP SOA-PD og UTC-PD.
1. UCDAVIS realiserer en svak resonant 1315,5 nm usymmetrisk Fabry-Perotfotodetektormed svært liten kapasitans, estimert til å 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 mettede optiske effekten er 2 mW (3 mW). Den kan støtte 38 GHz høyhastighetsdataeksperimenter.
Følgende diagram viser strukturen til AFP PD, som består av en bølgelederkoblet Ge-on-Si-fotodetektormed en front SOI-Ge-bølgeleder som oppnår > 90 % modustilpasningskobling med en reflektivitet på <10 %. Den bakre er en distribuert Bragg-reflektor (DBR) med en reflektivitet på >95 %. Gjennom det optimaliserte hulromsdesignet (rundtur-fasetilpasningstilstand) kan refleksjon og transmisjon fra AFP-resonatoren elimineres, noe som resulterer i en absorpsjon av Ge-detektoren på nesten 100 %. Over hele 20 nm båndbredden av den sentrale bølgelengden er R+T <2 % (-17 dB). Ge-bredden er 0,6 µm og kapasitansen er estimert til å være 0,08 fF.
2, Huazhong University of Science and Technology produserte et silisiumgermaniumskredfotodiode, båndbredde >67 GHz, forsterkning >6,6. SACMAPD-fotodetektorStrukturen til den tverrgående pipin-overgangen er fremstilt på en optisk silisiumplattform. Intrinsisk germanium (i-Ge) og intrinsisk silisium (i-Si) fungerer som henholdsvis lysabsorberende lag og elektronfordoblingslag. I-Ge-regionen med en lengde på 14 µm garanterer tilstrekkelig lysabsorpsjon ved 1550 nm. De små i-Ge- og i-Si-regionene bidrar til å øke fotostrømstettheten og utvide båndbredden under høy forspenning. APD-øyekartet ble målt til -10,6 V. Med en optisk inngangseffekt på -14 dBm vises øyekartet for 50 Gb/s og 64 Gb/s OOK-signalene nedenfor, og den målte SNR er henholdsvis 17,8 og 13,2 dB.
3. IHP 8-tommers BiCMOS-pilotlinjeanlegg viser et germaniumPD-fotodetektormed en finnebredde på omtrent 100 nm, som kan generere det høyeste elektriske feltet og den korteste fotobærerdrifttiden. Ge PD har en OE-båndbredde på 265 GHz@2V@ 1,0 mA DC fotostrøm. Prosessflyten er vist nedenfor. Det største trekket er at den tradisjonelle SI-blandede ionimplantasjonen er forlatt, og vekstetsningsskjemaet er tatt i bruk for å unngå påvirkning av ionimplantasjon på germanium. Mørkestrømmen er 100 nA, R = 0,45 A/W.
4. HHI viser frem InP SOA-PD, som består av SSC, MQW-SOA og høyhastighetsfotodetektor. For O-båndet har PD en respons på 0,57 A/W med mindre enn 1 dB PDL, mens SOA-PD har en respons på 24 A/W med mindre enn 1 dB PDL. Båndbredden mellom de to er ~60 GHz, og forskjellen på 1 GHz kan tilskrives resonansfrekvensen til SOA. Ingen mønstereffekt ble observert i det faktiske øyebildet. SOA-PD reduserer den nødvendige optiske effekten med omtrent 13 dB ved 56 GBaud.
5. ETH implementerer en forbedret GaInAsSb/InP UTC-PD av type II, med en båndbredde på 60 GHz ved null bias og en høy utgangseffekt på -11 DBM ved 100 GHz. Fortsettelse av de tidligere resultatene, ved bruk av GaInAsSbs forbedrede elektrontransportegenskaper. I denne artikkelen inkluderer de optimaliserte absorpsjonslagene en sterkt dopet GaInAsSb på 100 nm og en udopet GaInAsSb på 20 nm. NID-laget bidrar til å forbedre den generelle responsiviteten og bidrar også til å redusere enhetens totale kapasitans og forbedre båndbredden. 64 µm2 UTC-PD har en nullbias-båndbredde på 60 GHz, en utgangseffekt på -11 dBm ved 100 GHz og en metningsstrøm på 5,5 mA. Ved en revers bias på 3 V øker båndbredden til 110 GHz.
6. Innolight etablerte frekvensresponsmodellen for germanium-silisium-fotodetektoren basert på full hensyntagen til enhetens doping, elektrisk feltfordeling og fotogenerert bærebølgeoverføringstid. På grunn av behovet for stor inngangseffekt og høy båndbredde i mange applikasjoner, vil stor optisk effekttilførsel føre til en reduksjon i båndbredde. Beste praksis er å redusere bærebølgekonsentrasjonen i germanium gjennom strukturell design.
7. Tsinghua University utviklet tre typer UTC-PD: (1) 100 GHz båndbredde dobbeltdriftslag (DDL)-struktur med høy metningseffekt UTC-PD, (2) 100 GHz båndbredde dobbeltdriftslag (DCL)-struktur med høy responsivitet UTC-PD, (3) 230 GHz båndbredde MUTC-PD med høy metningseffekt. For ulike applikasjonsscenarier kan høy metningseffekt, høy båndbredde og høy responsivitet være nyttig i fremtiden når man går inn i 200G-æraen.
Publisert: 19. august 2024