OFC2024 фотодетекторлары

Бүгін OFC2024-ке көз жүгіртейікфотодетекторлар, оларға негізінен GeSi PD/APD, InP SOA-PD және UTC-PD кіреді.

1. UCDAVIS әлсіз резонансты 1315,5 нм симметриялы емес Фабри-Пероны жүзеге асырадыфотодетекторөте аз сыйымдылықпен, 0,08fF деп бағаланады. Ығысу -1В (-2В) болғанда, күңгірт ток 0,72 нА (3,40 нА), ал жауап беру жылдамдығы 0,93а/Вт (0,96а/Вт). Қаныққан оптикалық қуат 2 мВт (3 мВт). Ол 38 ГГц жоғары жылдамдықты деректер эксперименттерін қолдай алады.
Келесі диаграммада Ge-on- байланысқан толқын өткізгіштен тұратын AFP PD құрылымы көрсетілген.Si фотодетекторыалдыңғы жағында SOI-Ge толқын өткізгіші бар, ол > 90% режимді сәйкестендіруге қол жеткізеді, шағылыстыру қабілеті <10%. Артқы жағында >95% шағылыстыру қабілеті бар таратылған Bragg шағылыстырғышы (DBR) орналасқан. Оңтайландырылған қуыс дизайны арқылы (айналма фазаны сәйкестендіру шарты) AFP резонаторының шағылысуын және берілуін жоюға болады, нәтижесінде Ge детекторының жұтылуы шамамен 100% құрайды. Орталық толқын ұзындығының бүкіл 20 нм өткізу қабілеттілігінде R+T <2% (-17 дБ). Ge ені 0,6 мкм, ал сыйымдылығы 0,08fF деп бағаланады.

2, Хуажон ғылым және технология университеті кремний германийін өндірдікөшкін фотодиоды, өткізу қабілеттілігі >67 ГГц, күшейту >6,6. SACMAPD фотодетекторыКөлденең құбырлы түйіспенің құрылымы кремний оптикалық платформасында жасалған. Ішкі германий (i-Ge) және ішкі кремний (i-Si) сәйкесінше жарық сіңіру қабаты және электронды екі еселеу қабаты ретінде қызмет етеді. Ұзындығы 14 мкм болатын i-Ge аймағы 1550 нм толқын ұзындығында жарықтың жеткілікті сіңірілуін қамтамасыз етеді. Кішкентай i-Ge және i-Si аймақтары фототок тығыздығын арттыруға және жоғары ығысу кернеуі кезінде өткізу жолағын кеңейтуге ықпал етеді. APD көз картасы -10,6 В кезінде өлшенді. Кіріс оптикалық қуаты -14 дБм болғанда, 50 Гб/с және 64 Гб/с OOK сигналдарының көз картасы төменде көрсетілген, ал өлшенген SNR сәйкесінше 17,8 және 13,2 дБ құрайды.

3. IHP 8 дюймдік BiCMOS пилоттық желісінің қондырғыларында германий барPD фотодетекторышамамен 100 нм қанатшасының енімен, бұл ең жоғары электр өрісін және ең қысқа фототасымалдаушының дрейф уақытын тудыруы мүмкін. Ge PD 265 ГГц @ 2В @ 1,0 мА тұрақты ток фототогының OE өткізу қабілеттілігіне ие. Процесс ағыны төменде көрсетілген. Ең үлкен ерекшелігі - дәстүрлі SI аралас ион имплантациясынан бас тартылып, ион имплантациясының германийге әсерін болдырмау үшін өсу ою схемасы қолданылады. Қараңғы ток 100 нА,R = 0,45 А / Вт құрайды.
4-суретте HHI SSC, MQW-SOA және жоғары жылдамдықты фотодетектордан тұратын InP SOA-PD көрсетеді. O-диапазоны үшін. PD 1 дБ PDL-ден аз 0,57 А/Вт жауап беру қабілетіне ие, ал SOA-PD 1 дБ PDL-ден аз 24 А/Вт жауап беру қабілетіне ие. Екеуінің өткізу қабілеті ~60 ГГц, ал 1 ГГц айырмашылығын SOA резонанстық жиілігімен байланыстыруға болады. Нақты көз кескінінде ешқандай үлгі әсері байқалмады. SOA-PD 56 ГБ жиілікте қажетті оптикалық қуатты шамамен 13 дБ-ға төмендетеді.

5. ETH II типті жақсартылған GaInAsSb/InP UTC-PD жүйесін енгізеді, өткізу қабілеті 60 ГГц @ нөлдік ығысу және 100 ГГц жиілікте -11 дБМ жоғары шығыс қуаты бар. GaInAsSb-нің жақсартылған электрон тасымалдау мүмкіндіктерін пайдалана отырып, алдыңғы нәтижелердің жалғасы. Бұл мақалада оңтайландырылған сіңіру қабаттарына 100 нм қатты легирленген GaInAsSb және 20 нм легирленбеген GaInAsSb кіреді. NID қабаты жалпы жауап беруді жақсартуға көмектеседі, сонымен қатар құрылғының жалпы сыйымдылығын азайтуға және өткізу қабілетін жақсартуға көмектеседі. 64 мкм2 UTC-PD нөлдік ығысу өткізу қабілеті 60 ГГц, шығыс қуаты 100 ГГц -11 дБм және қанығу тогы 5,5 мА. 3 В кері ығысу кезінде өткізу қабілеті 110 ГГц-ке дейін артады.

6. Innolight құрылғының легирлеуін, электр өрісінің таралуын және фотогенерацияланған тасымалдаушының берілу уақытын толық ескере отырып, германий кремнийі фотодетекторының жиіліктік жауап моделін құрды. Көптеген қолданбаларда үлкен кіріс қуаты мен жоғары өткізу қабілеттілігінің қажеттілігіне байланысты үлкен оптикалық қуат кірісі өткізу қабілеттілігінің төмендеуіне әкеледі, ең жақсы тәжірибе - құрылымдық дизайн арқылы германийдегі тасымалдаушы концентрациясын азайту.

7, Цинхуа университеті UTC-PD үш түрін жасады: (1) жоғары қанығу қуаты бар 100 ГГц өткізу қабілеттілігі бар қос дрейф қабаты (DDL) құрылымы, (2) жоғары жауап беретін UTC-PD бар 100 ГГц өткізу қабілеттілігі бар қос дрейф қабаты (DCL) құрылымы, (3) жоғары қанығу қуаты бар 230 ГГц өткізу қабілеттілігі бар MUTC-PD. Әртүрлі қолданба сценарийлері үшін болашақта 200G дәуіріне енген кезде жоғары қанығу қуаты, жоғары өткізу қабілеттілігі және жоғары жауап беру пайдалы болуы мүмкін.