Фотодетектори OFC2024

Денес да погледнеме на OFC2024фотодетектори, кои главно вклучуваат GeSi PD/APD, InP SOA-PD и UTC-PD.

1. UCDAVIS реализира слабо резонантен 1315,5 nm несиметричен Фабри-Перо томфотодетекторсо многу мал капацитет, проценет на 0,08fF. Кога пристрасноста е -1V (-2V), темната струја е 0,72 nA (3,40 nA), а стапката на одзив е 0,93a/W (0,96a/W). Заситената оптичка моќност е 2 mW (3 mW). Може да поддржува експерименти со податоци со голема брзина од 38 GHz.
Следната дијаграма ја прикажува структурата на AFP PD, која се состои од брановоден споен Ge-on-Si фотодетекторсо преден SOI-Ge брановоден кој постигнува > 90% спојување на совпаѓање на модот со рефлективност од <10%. Задниот дел е дистрибуиран Брегов рефлектор (DBR) со рефлективност од >95%. Преку оптимизираниот дизајн на шуплината (услов за совпаѓање на фазите со кружен пат), рефлексијата и трансмисијата на AFP резонаторот може да се елиминираат, што резултира со апсорпција на Ge детекторот до речиси 100%. Во текот на целиот пропусен опсег од 20nm на централната бранова должина, R+T <2% (-17 dB). Ширината на Ge е 0,6µm, а капацитетот се проценува на 0,08fF.

2, Универзитетот за наука и технологија Хуаџонг произведе силициум германиумлавинска фотодиода, пропусен опсег >67 GHz, засилување >6,6. SACMAPD фотодетекторСтруктурата на попречниот пипински спој е изработена на силиконска оптичка платформа. Внатрешниот германиум (i-Ge) и внатрешниот силициум (i-Si) служат како слој за апсорпција на светлина и слој за удвојување на електрони, соодветно. i-Ge регионот со должина од 14µm гарантира соодветна апсорпција на светлина на 1550nm. Малите i-Ge и i-Si региони се погодни за зголемување на густината на фотострујата и проширување на пропусниот опсег под висок напон на поларизација. APD мапата на окото е измерена на -10,6 V. Со влезна оптичка моќност од -14 dBm, мапата на окото на OOK сигналите од 50 Gb/s и 64 Gb/s е прикажана подолу, а измерениот SNR е 17,8 и 13,2 dB, соодветно.

3. IHP 8-инчните BiCMOS пилот-линии покажуваат германиумPD фотодетекторсо ширина на перката од околу 100 nm, што може да генерира највисоко електрично поле и најкратко време на поместување на фотоносачот. Ge PD има OE пропусен опсег од 265 GHz@2V@ 1.0mA DC фотоструја. Протокот на процесот е прикажан подолу. Најголемата карактеристика е што традиционалната SI имплантација на мешани јони е напуштена, а шемата за раст на јонизирање е усвоена за да се избегне влијанието на имплантацијата на јони врз германиумот. Темната струја е 100nA, R = 0.45A /W.
4, HHI го прикажува InP SOA-PD, кој се состои од SSC, MQW-SOA и фотодетектор со голема брзина. За O-опсегот. PD има одзив од 0,57 A/W со помалку од 1 dB PDL, додека SOA-PD има одзив од 24 A/W со помалку од 1 dB PDL. Пропусниот опсег на двата е ~60 GHz, а разликата од 1 GHz може да се припише на резонантната фреквенција на SOA. Не е забележан ефект на шема во вистинската слика од окото. SOA-PD ја намалува потребната оптичка моќност за околу 13 dB на 56 GBaud.

5. ETH имплементира подобрен GaInAsSb/InP UTC-PD од тип II, со пропусен опсег од 60 GHz @ нулта пристрасност и висока излезна моќност од -11 DBM на 100 GHz. Продолжување на претходните резултати, користејќи ги подобрените можности за транспорт на електрони на GaInAsSb. Во овој труд, оптимизираните слоеви на апсорпција вклучуваат силно допиран GaInAsSb од 100 nm и неододен GaInAsSb од 20 nm. NID слојот помага да се подобри целокупната одзивност, а исто така помага да се намали вкупната капацитивност на уредот и да се подобри пропусниот опсег. 64µm2 UTC-PD има пропусен опсег со нулта пристрасност од 60 GHz, излезна моќност од -11 dBm на 100 GHz и струја на сатурација од 5,5 mA. При обратна пристрасност од 3 V, пропусниот опсег се зголемува на 110 GHz.

6. Innolight го воспостави моделот на фреквенциски одзив на фотодетекторот со германиум силициум врз основа на целосно земање предвид на допирањето на уредот, дистрибуцијата на електричното поле и времето на пренос на носителите генерирани од фотографиите. Поради потребата од голема влезна моќност и висок пропусен опсег во многу апликации, големиот влезен оптички капацитет ќе предизвика намалување на пропусниот опсег, а најдобрата практика е да се намали концентрацијата на носители во германиумот преку структурен дизајн.

7, Универзитетот Цингуа дизајнираше три типа на UTC-PD, (1) структура со двојно дрифт слој (DDL) од 100 GHz пропусен опсег со висока моќ на сатурација UTC-PD, (2) структура со двојно дрифт слој (DCL) од 100 GHz пропусен опсег со висока одзив UTC-PD, (3) MUTC-PD од 230 GHz пропусен опсег со висока моќ на сатурација. За различни сценарија на примена, високата моќ на сатурација, високиот пропусен опсег и високата одзивност може да бидат корисни во иднина кога ќе влеземе во ерата на 200G.