Photodétecteurs OFC2024

Aujourd'hui, jetons un coup d'œil à l'OFC2024photodétecteurs, qui comprennent principalement GeSi PD/APD, InP SOA-PD et UTC-PD.

1. UCDAVIS réalise un Fabry-Pérot non symétrique à faible résonance de 1315,5 nmphotodétecteuravec une très petite capacité, estimée à 0,08fF. Lorsque la polarisation est de -1 V (-2 V), le courant d'obscurité est de 0,72 nA (3,40 nA) et le taux de réponse est de 0,93 a/W (0,96 a/W). La puissance optique saturée est de 2 mW (3 mW). Il peut prendre en charge des expériences de données à haut débit de 38 GHz.
Le diagramme suivant montre la structure de l'AFP PD, qui consiste en un guide d'ondes couplé au Ge-on-Photodétecteur Siavec un guide d'ondes SOI-Ge avant qui permet d'obtenir un couplage d'adaptation de mode > 90 % avec une réflectivité < 10 %. L'arrière est un réflecteur Bragg distribué (DBR) avec une réflectivité >95 %. Grâce à la conception optimisée de la cavité (condition d'adaptation de phase aller-retour), la réflexion et la transmission du résonateur AFP peuvent être éliminées, ce qui entraîne l'absorption du détecteur Ge à près de 100 %. Sur toute la bande passante de 20 nm de la longueur d'onde centrale, R+T <2% (-17 dB). La largeur du Ge est de 0,6 µm et la capacité est estimée à 0,08fF.

2, l'Université des sciences et technologies de Huazhong a produit du silicium-germaniumphotodiode à avalanche, bande passante >67 GHz, gain >6,6. Le SACMPhotodétecteur APDla structure de la jonction pipin transversale est fabriquée sur une plate-forme optique en silicium. Le germanium intrinsèque (i-Ge) et le silicium intrinsèque (i-Si) servent respectivement de couche absorbant la lumière et de couche de doublement des électrons. La région i-Ge d'une longueur de 14 µm garantit une absorption adéquate de la lumière à 1550 nm. Les petites régions i-Ge et i-Si sont propices à l'augmentation de la densité de photocourant et à l'expansion de la bande passante sous une tension de polarisation élevée. La carte oculaire APD a été mesurée à -10,6 V. Avec une puissance optique d'entrée de -14 dBm, la carte oculaire des signaux OOK à 50 Gb/s et 64 Gb/s est présentée ci-dessous, et le SNR mesuré est de 17,8 et 13,2 dB. , respectivement.

3. Les installations de la ligne pilote BiCMOS 8 pouces IHP montrent un germaniumPhotodétecteur PDavec une largeur d'aileron d'environ 100 nm, ce qui peut générer le champ électrique le plus élevé et le temps de dérive du photoporteur le plus court. Ge PD a une bande passante OE de 265 GHz @ 2 V @ 1,0 mA DC photocourant. Le flux du processus est illustré ci-dessous. La plus grande caractéristique est que l'implantation traditionnelle d'ions mixtes SI est abandonnée et que le schéma de gravure par croissance est adopté pour éviter l'influence de l'implantation ionique sur le germanium. Le courant d'obscurité est de 100 nA, R = 0,45 A/W.
4, HHI présente InP SOA-PD, composé de SSC, MQW-SOA et d'un photodétecteur haute vitesse. Pour le groupe O. PD a une réactivité de 0,57 A/W avec moins de 1 dB PDL, tandis que SOA-PD a une réactivité de 24 A/W avec moins de 1 dB PDL. La bande passante des deux est d'environ 60 GHz et la différence de 1 GHz peut être attribuée à la fréquence de résonance du SOA. Aucun effet de motif n’a été observé sur l’image réelle de l’œil. Le SOA-PD réduit la puissance optique requise d'environ 13 dB à 56 GBauds.

5. ETH implémente GaInAsSb/InP UTC-PD amélioré de type II, avec une bande passante de 60 GHz à polarisation nulle et une puissance de sortie élevée de -11 DBM à 100 GHz. Poursuite des résultats précédents, en utilisant les capacités améliorées de transport d'électrons de GaInAsSb. Dans cet article, les couches d'absorption optimisées comprennent un GaInAsSb fortement dopé de 100 nm et un GaInAsSb non dopé de 20 nm. La couche NID contribue à améliorer la réactivité globale et contribue également à réduire la capacité globale de l'appareil et à améliorer la bande passante. L'UTC-PD de 64 µm2 a une bande passante sans polarisation de 60 GHz, une puissance de sortie de -11 dBm à 100 GHz et un courant de saturation de 5,5 mA. Avec une polarisation inverse de 3 V, la bande passante augmente jusqu'à 110 GHz.

6. Innolight a établi le modèle de réponse en fréquence du photodétecteur au silicium-germanium sur la base d'une prise en compte complète du dopage du dispositif, de la distribution du champ électrique et du temps de transfert des porteurs photo-générés. En raison de la nécessité d'une grande puissance d'entrée et d'une bande passante élevée dans de nombreuses applications, une grande puissance optique d'entrée entraînera une diminution de la bande passante. La meilleure pratique consiste à réduire la concentration de porteurs dans le germanium par une conception structurelle.

7, l'Université Tsinghua a conçu trois types d'UTC-PD, (1) une structure à double couche de dérive (DDL) de bande passante de 100 GHz avec une puissance de saturation élevée UTC-PD, (2) une structure à double couche de dérive (DCL) de bande passante de 100 GHz avec une réactivité élevée UTC-PD , (3) MUTC-PD de bande passante de 230 GHZ avec une puissance de saturation élevée. Pour différents scénarios d'application, une puissance de saturation élevée, une bande passante élevée et une réactivité élevée peuvent être utiles à l'avenir lors de l'entrée dans l'ère 200G.