表面正常照明的伪平面Ge-on-Si雪崩光二极管具有高增益和低噪声
Optics express
|June 11, 2024
概括
研究人员开发了一种新的germanium-on-silicon雪崩光二极管 (APD),用于敏感的光检测. 该设备实现了创纪录的低噪声,使得光子学中的高性能应用成为可能.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 半导体设备 半导体设备
背景情况:
- 在 (Ge-on-Si) 雪崩光二极管 (APD) 对于低强度光检测至关重要.
- 传统设计在生长厚厚的 (Ge) 吸收层方面面临挑战,通常需要波导配置.
研究的目的:
- 为了引入一种新的垂直照明,伪平面的Ge-on-Si APD设计.
- 克服现有的Ge-on-Si APD架构的局限性,以提高性能.
主要方法:
- 伪平面Ge-on-Si APD的制造,具有2微米的Ge吸收器和1.4微米的Si乘积区域.
- 设备性能的表征,包括响应能力,雪崩增益和1550 nm的过度噪声因子.
主要成果:
- 在Ge-on-Si APD中,在单位增益时的响应率为0.41A/W.
- 实现了101的最大雪崩增强,在20的增强下创下了3.1的创纪录的低超额噪声系数.
- 对于直径为50微米的设备,设备的性能在波长为1550纳米的波长下进行了评估.
结论:
- 新的垂直照明的Ge-on-Si APD设计在低噪音,高增益光检测方面取得了重大进展.
- 该设备具有具有成本效益的制造和集成到光子平台的潜力,使其适用于各种高灵敏度应用.
- 在Ge-on-Si APD技术的这一突破为1550 nm周围改进的光学传感解决方案铺平了道路.


