Photodétecteurs OFC2024

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

1. UCDAVIS réalise un Fabry-Perot non symétrique à faible résonance de 1315,5 nmphotodétecteurAvec une très faible capacité, estimée à 0,08 fF. 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 à 38 GHz.
Le schéma suivant montre la structure de l'AFP PD, qui se compose d'un guide d'ondes couplé Ge-on-Photodétecteur SiAvec un guide d'ondes SOI-Ge avant qui atteint un couplage d'adaptation de mode supérieur à 90 % avec une réflectivité inférieure à 10 %. L'arrière est un réflecteur de Bragg distribué (DBR) avec une réflectivité supérieure à 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 une absorption du détecteur Ge proche 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 0,08 fF.

2, l'Université des sciences et technologies de Huazhong a produit un silicium-germaniumphotodiode à avalanche, bande passante > 67 GHz, gain > 6,6. Le SACMPhotodétecteur APDLa structure de la jonction pipin transversale est fabriquée sur une plateforme optique en silicium. Le germanium intrinsèque (i-Ge) et le silicium intrinsèque (i-Si) servent respectivement de couche d'absorption lumineuse et de couche de doublement d'électrons. La région i-Ge, d'une longueur de 14 µm, garantit une absorption lumineuse adéquate à 1 550 nm. Les petites régions i-Ge et i-Si favorisent l'augmentation de la densité de photocourant et l'extension de la bande passante sous 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 rapport signal/bruit mesuré est respectivement de 17,8 et 13,2 dB.

3. Les installations de la ligne pilote BiCMOS 8 pouces de l'IHP montrent un germaniumPhotodétecteur PDAvec une largeur d'ailette d'environ 100 nm, ce qui permet de générer le champ électrique le plus élevé et le temps de dérive du photoporteur le plus court. Le Ge PD présente une bande passante OE de 265 GHz à 2 V avec un courant photoélectrique continu de 1,0 mA. Le déroulement du procédé est illustré ci-dessous. Sa principale caractéristique réside dans l'abandon de l'implantation ionique mixte SI traditionnelle et l'adoption d'un procédé de gravure par croissance 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 un SOA-PD InP, composé d'un SSC, d'un MQW-SOA et d'un photodétecteur haute vitesse. Pour la bande O, le PD présente une réactivité de 0,57 A/W avec une PDL inférieure à 1 dB, tandis que le SOA-PD présente une réactivité de 24 A/W avec une PDL inférieure à 1 dB. 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 Gbaud.

5. L'ETH met en œuvre un UTC-PD GaInAsSb/InP 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. Suite des résultats précédents, utilisant les capacités améliorées de transport d'électrons du 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, à réduire la capacité globale du dispositif et à améliorer la bande passante. L'UTC-PD de 64 µm² présente une bande passante à polarisation nulle de 60 GHz, une puissance de sortie de -11 dBm à 100 GHz et un courant de saturation de 5,5 mA. À une polarisation inverse de 3 V, la bande passante passe à 110 GHz.

6. Innolight a établi le modèle de réponse en fréquence du photodétecteur germanium-silicium en prenant en compte le dopage du dispositif, la distribution du champ électrique et le temps de transfert des porteurs photogénérés. En raison de la nécessité d'une puissance d'entrée et d'une bande passante élevées dans de nombreuses applications, une puissance optique élevée entraîne une diminution de la bande passante. La meilleure pratique consiste à réduire la concentration de porteurs dans le germanium par la 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) une bande passante de 230 GHz MUTC-PD 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.