Idag ska vi ta en titt på OFC2024fotodetektorer, vilket huvudsakligen inkluderar GeSi PD/APD, InP SOA-PD och UTC-PD.
1. UCDAVIS realiserar en svag resonant 1315,5 nm icke-symmetrisk Fabry-Perot-analysfotodetektormed mycket liten kapacitans, uppskattad till 0,08 fF. När biasen är -1 V (-2 V) är mörkströmmen 0,72 nA (3,40 nA) och svarsfrekvensen är 0,93 a/W (0,96 a/W). Den mättade optiska effekten är 2 mW (3 mW). Den kan stödja 38 GHz höghastighetsdataexperiment.
Följande diagram visar strukturen hos AFP PD, som består av en vågledarkopplad Ge-on-Si-fotodetektormed en främre SOI-Ge-vågledare som uppnår > 90 % modmatchningskoppling med en reflektivitet på <10 %. Den bakre har en distribuerad Bragg-reflektor (DBR) med en reflektivitet på >95 %. Genom den optimerade kavitetsdesignen (tur- och returfasmatchningsvillkor) kan reflektion och transmission från AFP-resonatorn elimineras, vilket resulterar i en absorption av Ge-detektorn på nästan 100 %. Över hela 20 nm-bandbredden av den centrala våglängden är R+T <2 % (-17 dB). Ge-bredden är 0,6 µm och kapacitansen uppskattas till 0,08 fF.
2, Huazhong University of Science and Technology producerade ett kiselgermaniumlavinfotodiod, bandbredd >67 GHz, förstärkning >6,6. SACMAPD-fotodetektorStrukturen för den tvärgående pipinövergången tillverkas på en optisk kiselplattform. Intrinsiskt germanium (i-Ge) och intrinsiskt kisel (i-Si) fungerar som ljusabsorberande lager respektive elektronfördubblingslager. I-Ge-regionen med en längd på 14 µm garanterar tillräcklig ljusabsorption vid 1550 nm. De små i-Ge- och i-Si-regionerna bidrar till att öka fotoströmstätheten och expandera bandbredden under hög förspänning. APD-ögonkartan mättes vid -10,6 V. Med en optisk ingångseffekt på -14 dBm visas ögonkartan för 50 Gb/s och 64 Gb/s OOK-signalerna nedan, och det uppmätta signal-brusförhållandet är 17,8 respektive 13,2 dB.
3. IHP 8-tums BiCMOS-pilotlinjeanläggningar visar ett germaniumPD-fotodetektormed en fenbredd på cirka 100 nm, vilket kan generera det högsta elektriska fältet och den kortaste fotobärvågsdrifttiden. Ge PD har en OE-bandbredd på 265 GHz@2V@ 1,0 mA DC fotoström. Processflödet visas nedan. Den största särdragen är att den traditionella SI-blandade jonimplantationen har övergetts och tillväxtetsningsschemat har använts för att undvika jonimplantationens påverkan på germanium. Mörkströmmen är 100 nA, R = 0,45 A/W.
4, HHI visar InP SOA-PD, bestående av SSC, MQW-SOA och höghastighetsfotodetektor. För O-bandet har PD en responsivitet på 0,57 A/W med mindre än 1 dB PDL, medan SOA-PD har en responsivitet på 24 A/W med mindre än 1 dB PDL. Bandbredden mellan de två är ~60 GHz, och skillnaden på 1 GHz kan tillskrivas SOA:s resonansfrekvens. Ingen mönstereffekt sågs i den faktiska ögonbilden. SOA-PD minskar den erforderliga optiska effekten med cirka 13 dB vid 56 GBaud.
5. ETH implementerar en förbättrad GaInAsSb/InP UTC-PD av typ II, med en bandbredd på 60 GHz vid noll bias och en hög uteffekt på -11 DBM vid 100 GHz. Fortsättning på tidigare resultat, med GaInAsSbs förbättrade elektrontransportfunktioner. I denna artikel inkluderar de optimerade absorptionsskikten en kraftigt dopad GaInAsSb på 100 nm och en odopad GaInAsSb på 20 nm. NID-skiktet hjälper till att förbättra den totala responsen och hjälper även till att minska enhetens totala kapacitans och förbättra bandbredden. 64 µm2 UTC-PD har en nollbiasbandbredd på 60 GHz, en uteffekt på -11 dBm vid 100 GHz och en mättnadsström på 5,5 mA. Vid en backbias på 3 V ökar bandbredden till 110 GHz.
6. Innolight etablerade frekvensresponsmodellen för germaniumkiselfotodetektorn baserat på att fullt ut beakta enhetens dopning, elektrisk fältfördelning och fotogenererad bärvågsöverföringstid. På grund av behovet av hög ingångseffekt och hög bandbredd i många tillämpningar kommer stor optisk ingångseffekt att orsaka en minskning av bandbredden. Den bästa metoden är att minska bärvågskoncentrationen i germanium genom strukturell design.
7. Tsinghuauniversitetet designade tre typer av UTC-PD: (1) 100 GHz bandbredd dubbeldriftlagerstruktur (DDL) med hög mättnadseffekt UTC-PD, (2) 100 GHz bandbredd dubbeldriftlagerstruktur (DCL) med hög responsivitet UTC-PD, (3) 230 GHz bandbredd MUTC-PD med hög mättnadseffekt. För olika tillämpningsscenarier kan hög mättnadseffekt, hög bandbredd och hög responsivitet vara användbara i framtiden när man går in i 200G-eran.
Publiceringstid: 19 augusti 2024