高均性和高性能波导Ge光探测器用于O和C频段

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 半导体设备 半导体设备
• 光子学 是一个光子学.

背景情况:

• 波导光探测器对于高速光通信系统至关重要.
• - (SiGe) 材料为将光探测器集成到光子平台上提供了一条途径.
• 在不同波段 (O波段和C波段) 的光探测器中实现高性能和一致性仍然是一个关键的挑战.

研究的目的:

• 介绍高性能和高均性波导基光探测器 (PDs) 的测试结果.
• 为了评估侧面p-i-n (LPIN) 和垂直p-i-n (VPIN) 光探测器结构的性能.
• 为了证明这些光探测器适用于O波段和C波段光通信.

主要方法:

• 制造基于的横向p-i-n (LPIN) 和垂直p-i-n (VPIN) 光探测器.
• 制造的光探测器的晶圆尺度和芯片尺度测试.
• 优化垂直p-i-n光探测器的兴奋剂过程,以减少暗电流.

主要成果:

• 侧向PD实现了0.97A/W的响应率,60GHz的带宽,以及53.125Gb/s的NRZ眼图速率在-2V.
• 垂直PD显示了2V的平均暗电流22.4nA,O波段的平均响应率为0.9A/W.
• 观察到极好的晶圆尺度统一性,标准偏差低至7.77nA的暗电流和0.03A/W的响应在-2V.

结论:

• 基于的光探测器具有高性能和均性,适用于O波段和C波段应用.
• LPIN和VPIN结构都显示出有希望的结果,LPIN在带宽和数据速率方面表现出色,VPIN提供低暗电流和良好的O频段响应.
• 优化的兴奋剂过程显著提高了垂直光探测器的统一性和性能,为可扩展的光子集成铺平了道路.