高性能p⁺-InGaAs/i-InGaAs/n⁺-Si光探测器通过低质量的晶体Ge介层晶圆粘合实现了

科学领域:

• 半导体设备制造 半导体设备制造
• 光电学是指光电子产品.
• 材料科学是一种材料科学.

背景情况:

• 在 (Si) 异质连接上制造高品质的印化 (InGaAs) 是由于格子和热不匹配而具有挑战性的.
• 现有的方法往往会导致缺陷,限制光探测器中的设备性能.
• 不同材料的高级集成对于下一代光电子设备至关重要.

研究的目的:

• 介绍一种新的晶圆粘合技术,用于制造高质量的InGaAs/Si异质连接.
• 为了证明低质量的晶体 (LC-Ge) 介层在减轻材料不匹配方面的有效性.
• 为了描述制造的InGaAs/Si PIN光探测器的性能.

主要方法:

• 使用低质量的晶体 (LC-Ge) 层间晶圆粘合技术.
• 制造的InGaAs/Si PIN光探测器,其中包含LC-Ge介层.
• 设备性能特征,包括黑暗电流密度,理想性因子,响应能力和3dB带宽.

主要成果:

• 实现了一个无缺陷的InGaAs/Si异质连接接口,增强载体运输.
• 展示了具有低暗电流密度的InGaAs/Si PIN光探测器 (0.24 mA/cm2在-2 V) 和接近单元的理想系数 (1.09).
• 获得了高响应率 (0.75A/W在1550nm) 和高达24GHz的3dB带宽.

结论:

• 该LC-Ge介层有效地解决了InGaAs和Si之间的格子和热不匹配问题.
• 制造的InGaAs/Si PIN光探测器具有出色的性能特性.
• 这种方法为先进的InGaAs/Si光探测器应用提供了一个有前途的途径.