OFC2024-Fotodetektoren

Werfen wir heute einen Blick auf OFC2024Fotodetektoren, zu denen hauptsächlich GeSi PD/APD, InP SOA-PD und UTC-PD gehören.

1. UCDAVIS realisiert einen schwachen resonanten 1315,5 nm nicht-symmetrischen Fabry-PerotFotodetektorMit sehr geringer Kapazität, geschätzt auf 0,08 fF. Bei einer Vorspannung von -1 V (-2 V) beträgt der Dunkelstrom 0,72 nA (3,40 nA) und die Reaktionsrate 0,93 A/W (0,96 A/W). Die gesättigte optische Leistung beträgt 2 mW (3 mW). Es unterstützt Hochgeschwindigkeitsdatenexperimente mit 38 GHz.
Das folgende Diagramm zeigt die Struktur des AFP PD, das aus einem Wellenleiter besteht, der mit Ge-on-Si-FotodetektorMit einem vorderen SOI-Ge-Wellenleiter, der eine Modenanpassung von > 90 % bei einer Reflektivität von < 10 % erreicht. Die Rückseite ist ein verteilter Bragg-Reflektor (DBR) mit einer Reflektivität von > 95 %. Durch das optimierte Resonatordesign (Phasenanpassungsbedingung für Hin- und Rücklauf) können Reflexion und Transmission des AFP-Resonators eliminiert werden, wodurch die Absorption des Ge-Detektors nahezu 100 % beträgt. Über die gesamte 20-nm-Bandbreite der zentralen Wellenlänge beträgt R+T < 2 % (-17 dB). Die Ge-Breite beträgt 0,6 µm, die Kapazität wird auf 0,08 fF geschätzt.

2, Huazhong University of Science and Technology produzierte ein Silizium-GermaniumLawinenphotodiode, Bandbreite >67 GHz, Verstärkung >6,6. Das SACMAPD-FotodetektorDie Struktur der transversalen Pipin-Verbindung wird auf einer optischen Siliziumplattform hergestellt. Intrinsisches Germanium (i-Ge) und intrinsisches Silizium (i-Si) dienen als Lichtabsorptions- bzw. Elektronenverdopplungsschicht. Der 14 µm lange i-Ge-Bereich gewährleistet eine ausreichende Lichtabsorption bei 1550 nm. Die kleinen i-Ge- und i-Si-Bereiche tragen zur Erhöhung der Fotostromdichte und zur Erweiterung der Bandbreite bei hoher Vorspannung bei. Die APD-Augenkarte wurde bei -10,6 V gemessen. Bei einer optischen Eingangsleistung von -14 dBm ist die Augenkarte der 50-Gb/s- und 64-Gb/s-OOK-Signale unten dargestellt. Das gemessene Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) beträgt 17,8 bzw. 13,2 dB.

3. Die 8-Zoll-BiCMOS-Pilotanlage des IHP zeigt eine Germanium-PD-FotodetektorMit einer Finnenbreite von ca. 100 nm kann das höchste elektrische Feld und die kürzeste Phototrägerdriftzeit erzeugt werden. Ge PD hat eine OE-Bandbreite von 265 GHz bei 2 V und 1,0 mA DC-Photostrom. Der Prozessablauf ist unten dargestellt. Das wichtigste Merkmal ist, dass die traditionelle SI-Mischionenimplantation aufgegeben und das Wachstumsätzverfahren angewendet wird, um den Einfluss der Ionenimplantation auf Germanium zu vermeiden. Der Dunkelstrom beträgt 100 nA, R = 0,45 A/W.
4. HHI präsentiert InP SOA-PD, bestehend aus SSC, MQW-SOA und einem Hochgeschwindigkeits-Fotodetektor. Für das O-Band. PD hat eine A-Reaktionsfähigkeit von 0,57 A/W mit weniger als 1 dB PDL, während SOA-PD eine Reaktionsfähigkeit von 24 A/W mit weniger als 1 dB PDL aufweist. Die Bandbreite der beiden beträgt ca. 60 GHz, wobei der Unterschied von 1 GHz auf die Resonanzfrequenz des SOA zurückzuführen ist. Im tatsächlichen Augenbild war kein Mustereffekt erkennbar. Der SOA-PD reduziert die benötigte optische Leistung bei 56 GBaud um ca. 13 dB.

5. ETH implementiert einen verbesserten GaInAsSb/InP UTC-PD Typ II mit einer Bandbreite von 60 GHz bei Nullspannung und einer hohen Ausgangsleistung von -11 dBm bei 100 GHz. Die Ergebnisse basieren auf den verbesserten Elektronentransporteigenschaften von GaInAsSb. Die optimierten Absorptionsschichten in dieser Arbeit umfassen ein stark dotiertes GaInAsSb von 100 nm und ein undotiertes GaInAsSb von 20 nm. Die NID-Schicht trägt zur Verbesserung der Gesamtreaktion bei, reduziert die Gesamtkapazität des Bauelements und verbessert die Bandbreite. Der 64 µm² große UTC-PD hat eine Nullspannung-Bandbreite von 60 GHz, eine Ausgangsleistung von -11 dBm bei 100 GHz und einen Sättigungsstrom von 5,5 mA. Bei einer Sperrspannung von 3 V erhöht sich die Bandbreite auf 110 GHz.

6. Innolight entwickelte das Frequenzgangmodell des Germanium-Silizium-Fotodetektors unter umfassender Berücksichtigung der Gerätedotierung, der elektrischen Feldverteilung und der photogenerierten Trägerübertragungszeit. Da in vielen Anwendungen eine hohe Eingangsleistung und Bandbreite erforderlich ist, führt eine hohe optische Eingangsleistung zu einer Verringerung der Bandbreite. Die beste Vorgehensweise besteht darin, die Trägerkonzentration im Germanium durch strukturelles Design zu reduzieren.

7. Die Tsinghua-Universität hat drei Arten von UTC-PD entwickelt: (1) UTC-PD mit 100 GHz Bandbreite und Doppeldriftschichtstruktur (DDL) mit hoher Sättigungsleistung, (2) UTC-PD mit 100 GHz Bandbreite und Doppeldriftschichtstruktur (DCL) mit hoher Reaktionsfähigkeit, (3) MUTC-PD mit 230 GHz Bandbreite und hoher Sättigungsleistung. Für verschiedene Anwendungsszenarien können hohe Sättigungsleistung, hohe Bandbreite und hohe Reaktionsfähigkeit in Zukunft beim Eintritt in das 200G-Zeitalter nützlich sein.