延长波长的pin光电探测器是在一个粘合的在石英晶圆上制造的

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光电学是指光电子产品.
• 半导体物理 半导体物理

背景情况:

• 光探测器 (PD) 对于光通信至关重要.
• (Ge) 提供比更窄的带隙,但需要应变工程来延长波长操作.
• -锡 (GeSn) 合金提供了延长波长的操作,但引入了制造复杂性.

研究的目的:

• 报告使用元素的正常发射光探测器的延长波长操作.
• 为了研究使用在石英 (SOQ) 晶圆作为表的基质.
• 探索GeSn合金的替代品,以实现宽带光检测.

主要方法:

• 一个500纳米厚的元素层在一个结合的SOQ晶圆上长起的Epitaxial生长.
• 一个背面照明的针光探测器的制造.
• 在O,S,C,L和U频段 (1.260-1.675μm) 的响应能力的表征.
• 使用X射线衍射分析格子应变的分析.

主要成果:

• 高响应度在O频段超过0.5A/W,在S,C和L频段超过0.3A/W.
• 甚至在U频段也观察到显著的响应性 (>0.1 A/W).
• 在Ge的平面内拉力应变在SOQ上达到0.37%±0.01%,高于Si.
• 吸收边缘的压力诱导红色变化归因于热膨胀不匹配.

结论:

• 在SOQ上的元素可以在没有GeSn合金的情况下进行延长波长光检测.
• 在Ge和SOQ上的高拉力应变提高了在更长波长频段的响应性.
• 这种方法为具有成本效益的宽带光电探测器提供了一个有希望的途径.