Фотодетектори OFC2024

Днес нека да разгледаме OFC2024фотодетектори, които включват главно GeSi PD/APD, InP SOA-PD и UTC-PD.

1. UCDAVIS реализира слаб резонансен 1315.5nm несиметричен Фабри-Перофотодетекторс много малък капацитет, оценен на 0,08fF. Когато отклонението е -1V (-2V), тъмният ток е 0,72 nA (3,40 nA), а скоростта на реакция е 0,93a /W (0,96a /W). Наситената оптична мощност е 2 mW (3 mW). Може да поддържа 38 GHz високоскоростни експерименти с данни.
Следващата диаграма показва структурата на AFP PD, която се състои от вълновод, свързан Ge-on-Si фотодетекторс преден SOI-Ge вълновод, който постига > 90% съгласуване на мода с коефициент на отражение <10%. Задната част е разпределен Bragg рефлектор (DBR) с отразяваща способност >95%. Чрез оптимизираната конструкция на кухината (условие за двупосочно фазово съвпадение), отражението и предаването на AFP резонатора могат да бъдат елиминирани, което води до абсорбция на Ge детектора до почти 100%. По цялата честотна лента от 20 nm на централната дължина на вълната, R+T <2% (-17 dB). Ширината на Ge е 0,6 µm, а капацитетът се оценява на 0,08fF.

2, Huazhong University of Science and Technology произведе силициев германийлавинен фотодиод, честотна лента >67 GHz, печалба >6,6. SACMAPD фотодетекторструктурата на напречното тръбно съединение е произведена върху силиконова оптична платформа. Присъщият германий (i-Ge) и присъщият силиций (i-Si) служат съответно като слой за поглъщане на светлина и слой за удвояване на електрони. Областта i-Ge с дължина 14 µm гарантира адекватно поглъщане на светлина при 1550 nm. Малките i-Ge и i-Si региони са благоприятни за увеличаване на плътността на фототока и разширяване на честотната лента при високо преднапрежение. Картата на очите на APD е измерена при -10,6 V. С входна оптична мощност от -14 dBm, картата на очите на 50 Gb/s и 64 Gb/s OOK сигнали е показана по-долу, а измереното SNR е 17,8 и 13,2 dB , съответно.

3. IHP 8-инчови BiCMOS пилотни съоръжения показват германийPD фотодетекторс ширина на перката от около 100 nm, което може да генерира най-високото електрическо поле и най-краткото време на дрейф на фотоносителя. Ge PD има OE честотна лента от 265 GHz@2V@ 1.0mA DC фототок. Потокът на процеса е показан по-долу. Най-голямата особеност е, че традиционната SI смесена йонна имплантация е изоставена и е приета схемата за ецване на растежа, за да се избегне влиянието на йонната имплантация върху германия. Тъмният ток е 100nA, R = 0,45A /W.
4, HHI демонстрира InP SOA-PD, състоящ се от SSC, MQW-SOA и високоскоростен фотодетектор. За О-лентата. PD има отзивчивост от 0,57 A/W с по-малко от 1 dB PDL, докато SOA-PD има отзивчивост от 24 A/W с по-малко от 1 dB PDL. Ширината на честотната лента на двете е ~60GHz, а разликата от 1GHz може да се припише на резонансната честота на SOA. В действителното изображение на очите не се наблюдава ефект на шарка. SOA-PD намалява необходимата оптична мощност с около 13 dB при 56 GBaud.

5. ETH внедрява подобрен тип II GaInAsSb/InP UTC-PD, с честотна лента от 60GHz@ нулево отклонение и висока изходна мощност от -11 DBM при 100GHz. Продължение на предишните резултати, използвайки подобрените възможности за пренос на електрони на GaInAsSb. В тази статия оптимизираните абсорбционни слоеве включват силно легиран GaInAsSb от 100 nm и нелегиран GaInAsSb от 20 nm. Слоят NID помага за подобряване на цялостната бързина на реакция и също така помага за намаляване на общия капацитет на устройството и подобряване на честотната лента. 64µm2 UTC-PD има честотна лента с нулево отклонение от 60 GHz, изходна мощност от -11 dBm при 100 GHz и ток на насищане от 5,5 mA. При обратно отклонение от 3 V, честотната лента се увеличава до 110 GHz.

6. Innolight създаде модела на честотната характеристика на германиевия силициев фотодетектор въз основа на пълното отчитане на допинга на устройството, разпределението на електрическото поле и времето за трансфер на фото-генерирания носител. Поради необходимостта от голяма входна мощност и голяма честотна лента в много приложения, голямата оптична мощност ще доведе до намаляване на честотната лента, най-добрата практика е да се намали концентрацията на носители в германий чрез структурен дизайн.

7, Университетът Цинхуа проектира три вида UTC-PD, (1) структура с двоен дрейфиращ слой (DDL) с честотна лента 100 GHz с висока мощност на насищане UTC-PD, (2) структура с двоен дрейфиращ слой (DCL) с честотна лента 100 GHz с висока чувствителност UTC-PD , (3) 230 GHZ честотна лента MUTC-PD с висока мощност на насищане, За различни сценарии на приложение висока мощност на насищане, висока честотна лента и висока отзивчивост може да са полезни в бъдеще, когато навлизаме в ерата на 200G.