Фотодетектори OFC2024

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

1. UCDAVIS реализира слаб резонансен несиметричен Фабри-Перо сигнал с дължина на вълната 1315.5nmфотодетекторс 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 високоскоростни експерименти с данни от 38 GHz.
Следната диаграма показва структурата на AFP PD, който се състои от вълновод, свързан с Ge-on-Si фотодетекторс преден SOI-Ge вълновод, който постига > 90% съгласуване на модовете с отражателна способност <10%. Задният е разпределен Bragg-ов рефлектор (DBR) с отражателна способност >95%. Чрез оптимизирания дизайн на кухината (условие за фазово съгласуване с двупосочно пътуване), отражението и предаването на AFP резонатора могат да бъдат елиминирани, което води до поглъщане на Ge детектора до почти 100%. В цялата 20nm честотна лента на централната дължина на вълната, R+T <2% (-17 dB). Ширината на Ge е 0.6µm, а капацитетът се оценява на 0.08fF.

2, Университетът за наука и технологии Хуаджун произвежда силициев германийлавинов фотодиод, честотна лента >67 GHz, усилване >6.6. SACMAPD фотодетекторСтруктурата на напречното пипиново съединение е изработена върху силициева оптична платформа. Собственият германий (i-Ge) и собственият силиций (i-Si) служат съответно като поглъщащ светлината слой и слой за удвояване на електроните. i-Ge областта с дължина 14µm гарантира адекватно поглъщане на светлина при 1550nm. Малките i-Ge и i-Si области са благоприятни за увеличаване на плътността на фототока и разширяване на честотната лента при високо напрежение на отклонение. APD картата на окото е измерена при -10.6 V. При входна оптична мощност от -14 dBm, картата на окото на OOK сигналите от 50 Gb/s и 64 Gb/s е показана по-долу, а измереното SNR е съответно 17.8 и 13.2 dB.

3. Пилотните линии на IHP 8-инчови BiCMOS транзистори показват германийPD фотодетекторс ширина на ребрата около 100 nm, което може да генерира най-силното електрическо поле и най-краткото време на дрейф на фотоносителя. Ge PD има OE честотна лента от 265 GHz@2V@1.0mA DC фототок. Процесът е показан по-долу. Най-голямата характеристика е, че традиционната смесена йонна имплантация SI е изоставена и е възприета схема за растежно ецване, за да се избегне влиянието на йонната имплантация върху германия. Тъмният ток е 100nA, R = 0.45A/W.
4, HHI представя InP SOA-PD, състоящ се от SSC, MQW-SOA и високоскоростен фотодетектор. За O-диапазона, PD има чувствителност от 0.57 A/W с по-малко от 1 dB PDL, докато SOA-PD има чувствителност от 24 A/W с по-малко от 1 dB PDL. Широчина на честотната лента на двата е ~60GHz, а разликата от 1 GHz може да се отдаде на резонансната честота на SOA. Не е наблюдаван ефект на модел в действителното изображение на окото. SOA-PD намалява необходимата оптична мощност с около 13 dB при 56 GBaud.

5. ETH внедрява подобрен GaInAsSb/InP UTC-PD от тип II, с честотна лента от 60 GHz при нулево отклонение и висока изходна мощност от -11 DBM при 100 GHz. Продължение на предишните резултати, използващи подобрените възможности за електронен транспорт на GaInAsSb. В тази статия оптимизираните абсорбционни слоеве включват силно легиран GaInAsSb с дебелина 100 nm и нелегиран GaInAsSb с дебелина 20 nm. NID слоят спомага за подобряване на общата чувствителност, а също така спомага 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 модел на честотна характеристика на германиев силициев фотодетектор, като взе предвид напълно допирането на устройството, разпределението на електрическото поле и времето за пренос на фотогенерираните носители. Поради необходимостта от голяма входна мощност и висока честотна лента в много приложения, голямата входна оптична мощност ще доведе до намаляване на честотната лента, като най-добрата практика е да се намали концентрацията на носители в германий чрез структурно проектиране.

7, Университетът Цинхуа е проектирал три вида UTC-PD: (1) UTC-PD с двоен дрейфов слой (DDL) с честотна лента 100 GHz и висока мощност на насищане, (2) UTC-PD с двоен дрейфов слой (DCL) с висока скорост на реакция, (3) MUTC-PD с честотна лента 230 GHz и висока мощност на насищане. За различни сценарии на приложение, високата мощност на насищане, високата честотна лента и високата скорост на реакция могат да бъдат полезни в бъдеще, когато навлезем в ерата на 200G.