Сегодня давайте взглянем на OFC2024фотодетекторы, которые в основном включают GeSi PD/APD, InP SOA-PD и UTC-PD.
1. UCDAVIS реализует слабый резонансный 1315,5 нм несимметричный Фабри-Перофотодетекторс очень малой ёмкостью, оцениваемой в 0,08 фФ. При смещении -1 В (-2 В) темновой ток составляет 0,72 нА (3,40 нА), а скорость отклика — 0,93 а/Вт (0,96 а/Вт). Мощность насыщенного оптического сигнала составляет 2 мВт (3 мВт). Он способен проводить высокоскоростные эксперименты с данными на частоте 38 ГГц.
На следующей диаграмме показана структура AFP PD, которая состоит из волновода, связанного с Ge-на-Si-фотодетекторс фронтальным волноводом SOI-Ge, обеспечивающим согласование мод более 90% и коэффициент отражения <10%. Сзади расположен распределённый брэгговский отражатель (DBR) с коэффициентом отражения более 95%. Благодаря оптимизированной конструкции резонатора (с условием кругового фазового согласования) отражение и пропускание резонатора AFP могут быть устранены, что приводит к практически 100-процентному поглощению Ge-детектора. Во всей полосе пропускания 20 нм центральной длины волны R+T <2% (-17 дБ). Ширина Ge-слоя составляет 0,6 мкм, а ёмкость оценивается в 0,08 фФ.
2. Хуачжунский университет науки и технологий произвел кремний-германиевыйлавинный фотодиод, полоса пропускания >67 ГГц, коэффициент усиления >6,6. SACMФотодетектор APDСтруктура поперечного пипин-перехода изготовлена на кремниевой оптической платформе. Собственный германий (i-Ge) и собственный кремний (i-Si) служат поглощающим свет слоем и слоем удвоения электронов соответственно. Область i-Ge длиной 14 мкм гарантирует достаточное поглощение света на длине волны 1550 нм. Небольшие области i-Ge и i-Si способствуют увеличению плотности фототока и расширению полосы пропускания при высоком напряжении смещения. Глазковая диаграмма лавинного фотодиода (APD) была измерена при -10,6 В. При входной оптической мощности -14 дБм глазковая диаграмма сигналов OOK 50 Гбит/с и 64 Гбит/с показана ниже, а измеренное отношение сигнал/шум составляет 17,8 и 13,2 дБ соответственно.
3. 8-дюймовая экспериментальная линия BiCMOS IHP демонстрирует германиевыйфотодетектор PDс шириной ребра около 100 нм, что позволяет генерировать максимальное электрическое поле и минимальное время дрейфа фотоносителей. Ge-фотодиод имеет полосу пропускания OE 265 ГГц при напряжении 2 В и постоянном фототоке 1,0 мА. Технологический процесс показан ниже. Главной особенностью является отказ от традиционной смешанной ионной имплантации в пользу схемы травления, чтобы избежать влияния ионной имплантации на германий. Темновой ток составляет 100 нА, R = 0,45 А/Вт.
4. Компания HHI представила InP SOA-PD, состоящий из SSC, MQW-SOA и высокоскоростного фотодетектора. В диапазоне O PD имеет чувствительность A 0,57 А/Вт с PDL менее 1 дБ, в то время как SOA-PD имеет чувствительность 24 А/Вт с PDL менее 1 дБ. Ширина полосы пропускания обоих устройств составляет около 60 ГГц, а разница в 1 ГГц может быть обусловлена резонансной частотой SOA. На реальном изображении глаза эффект шаблона не наблюдался. SOA-PD снижает требуемую оптическую мощность примерно на 13 дБ при скорости 56 Гбод.
5. В ETH реализован улучшенный GaInAsSb/InP UTC-PD типа II с полосой пропускания 60 ГГц при нулевом смещении и высокой выходной мощностью -11 дБм на частоте 100 ГГц. Продолжение предыдущих результатов, использующих улучшенные возможности электронного транспорта GaInAsSb. В данной работе оптимизированные поглощающие слои включают сильнолегированный GaInAsSb толщиной 100 нм и нелегированный GaInAsSb толщиной 20 нм. Слой NID помогает улучшить общую чувствительность, а также снизить общую емкость устройства и расширить полосу пропускания. UTC-PD площадью 64 мкм² имеет полосу пропускания при нулевом смещении 60 ГГц, выходную мощность -11 дБм на частоте 100 ГГц и ток насыщения 5,5 мА. При обратном смещении 3 В полоса пропускания увеличивается до 110 ГГц.
6. Компания Innolight разработала модель частотной характеристики германиевого кремниевого фотодетектора, учитывая всестороннее легирование устройства, распределение электрического поля и время переноса фотогенерированных носителей. В связи с необходимостью большой входной мощности и широкой полосы пропускания во многих приложениях, большая входная оптическая мощность приводит к уменьшению полосы пропускания. Оптимальным вариантом является снижение концентрации носителей в германии за счет структурного проектирования.
7. Университет Цинхуа разработал три типа UTC-PD: (1) структуру с двойным дрейфовым слоем (DDL) с полосой пропускания 100 ГГц и высокой мощностью насыщения UTC-PD, (2) структуру с двойным дрейфовым слоем (DCL) с полосой пропускания 100 ГГц и высокой скоростью реагирования UTC-PD, (3) структуру с полосой пропускания 230 ГГц и высокой мощностью насыщения MUTC-PD. Для различных сценариев применения высокая мощность насыщения, высокая пропускная способность и высокая скорость реагирования могут оказаться полезными в будущем при вступлении в эру 200G.
Время публикации: 19 августа 2024 г.