1550nm高速PIN光电探测器的研究

发布时间：2023-11-12 15:26

　　随着人类进入以互联网和多媒体标志的信息社会,视频、多媒体、流媒体、网格计算、文件备份等数据业务的迅猛发展,对通信的传输速度、传输容量要求也越来越高。由于光纤具有约30THz的巨大带宽、极低的传输损耗、较强的抗电磁干扰的能力,以及价格低廉等优点而成为承载信息的主体,光纤通信技术得以脱颖而出成为信息时代支柱性的传输技术。1550nm是光纤传输损耗最低的波长,广泛用于各种光纤通信系统中。本文针对1550nm波段的高速光纤通信系统的应用,研究光接收芯片的材料和结构对接收速率和性能的影响规律,研制出具有高速性能的探测芯片。本文的研究成果如下:1、设计并研制了Ge/Si高速探测器,器件的台面直径分别为15、20、25、40、80、100μm,器件的暗电流密度为25.5mA/cm²,其中与表面积相关的系数为21.73mA/cm²,与周长相关系数仅为8.23μA/cm,器件暗电流主源于体结构。此外器件的响应度为0.249A/W@1550nm,20μm直径的器件带宽为20.9GHz@-0.5V。2、在100K²80K工作温度下,对器件的暗...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 高速光通信探测器
        1.1.1 光通信
        1.1.2 通信波长
    1.2 高速光通信探测发展
    1.3 本论文主要工作及结构
第2章 半导体光电探测器
    2.1 光吸收
    2.2 光通信探测器分类
        2.2.1 、材料
        2.2.2 、结构
    2.3 光电探测器主要性能参数
        2.3.1 暗电流
        2.3.2 响应度
        2.3.3 频率响应
    2.4 半导体探测器制备的关键工艺
    2.5 本章小结
第3章 Ge/Si高速PIN结构探测器
    3.1 结构设计
    3.2 Ge/Si器件制备
        3.2.1 Ge/Si外延
        3.2.2 Ge/Si高速PIN光电探测器制备
    3.3 性能测试
    3.4 界面态对器件的性能影响分析
        3.4.1 暗电流
        3.4.2 响应度
        3.4.3 频率响应
    3.5 本章小结
第4章 InGaAs/InP光电探测器的优化设计
    4.1 InGaAs/InP高速光电探测器设计
        4.1.1 电学结构设计
        4.1.2 光学结构设计
        4.1.3 模拟仿真分析
    4.2 器件制备
    4.3 器件性能
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间所发表学术论文
致谢



本文编号：3863426