Laten we vandaag eens kijken naar OFC2024.fotodetectoren, waaronder hoofdzakelijk GeSi PD/APD, InP SOA-PD en UTC-PD.
1. UCDAVIS realiseert een zwakke resonante niet-symmetrische Fabry-Perot-transistor van 1315,5 nm.fotodetectormet een zeer kleine capaciteit, geschat op 0,08 fF. Bij een bias van -1 V (-2 V) is de donkerstroom 0,72 nA (3,40 nA) en de responsfrequentie 0,93 a/W (0,96 a/W). Het verzadigde optische vermogen is 2 mW (3 mW). Het kan snelle data-experimenten op 38 GHz ondersteunen.
Het volgende diagram toont de structuur van de AFP PD, die bestaat uit een golfgeleider gekoppeld aan Ge-on-Si-fotodetectorMet een SOI-Ge-golfgeleider aan de voorzijde die een modusaanpassing van > 90% bereikt met een reflectiviteit van < 10%. De achterzijde is een gedistribueerde Bragg-reflector (DBR) met een reflectiviteit van > 95%. Door het geoptimaliseerde ontwerp van de holte (faseaanpassingsconditie voor de gehele omloop) kunnen de reflectie en transmissie van de AFP-resonator worden geëlimineerd, waardoor de absorptie van de Ge-detector bijna 100% bedraagt. Over de gehele bandbreedte van 20 nm van de centrale golflengte is R+T < 2% (-17 dB). De breedte van de Ge-laag is 0,6 µm en de capaciteit wordt geschat op 0,08 fF.
2. Huazhong University of Science and Technology produceerde een siliciumgermanium.lawinefotodiode, bandbreedte >67 GHz, versterking >6,6. De SACMAPD-fotodetectorDe structuur van een transversale pipenjunctie is vervaardigd op een optisch siliciumplatform. Intrinsiek germanium (i-Ge) en intrinsiek silicium (i-Si) dienen respectievelijk als lichtabsorberende laag en elektronendubbelingslaag. Het i-Ge-gebied met een lengte van 14 µm garandeert voldoende lichtabsorptie bij 1550 nm. De kleine i-Ge- en i-Si-gebieden dragen bij aan een hogere fotostroomdichtheid en een bredere bandbreedte bij een hoge bias-spanning. De APD-oogkaart werd gemeten bij -10,6 V. Met een optisch ingangsvermogen van -14 dBm wordt de oogkaart van de 50 Gb/s en 64 Gb/s OOK-signalen hieronder weergegeven, waarbij de gemeten SNR respectievelijk 17,8 en 13,2 dB bedraagt.
3. De IHP 8-inch BiCMOS-pilotlijnfaciliteiten tonen een germaniumPD-fotodetectorMet een vinbreedte van ongeveer 100 nm kan het hoogste elektrische veld en de kortste fotodragerdrifttijd worden gegenereerd. De Ge-fotodiode heeft een OE-bandbreedte van 265 GHz bij 2 V en een DC-fotostroom van 1,0 mA. Het procesverloop wordt hieronder weergegeven. Het belangrijkste kenmerk is dat de traditionele gemengde ionenimplantatie van silicium (SI) is verlaten en dat er gebruik is gemaakt van een groei-etsmethode om de invloed van ionenimplantatie op germanium te vermijden. De donkerstroom bedraagt 100 nA, R = 0,45 A/W.
4. HHI presenteert InP SOA-PD, bestaande uit SSC, MQW-SOA en een snelle fotodetector. Voor de O-band heeft de PD een responsiviteit van 0,57 A/W met een PDL van minder dan 1 dB, terwijl de SOA-PD een responsiviteit van 24 A/W heeft met een PDL van minder dan 1 dB. De bandbreedte van beide is ongeveer 60 GHz, en het verschil van 1 GHz kan worden toegeschreven aan de resonantiefrequentie van de SOA. Er werd geen patrooneffect waargenomen in de daadwerkelijke oogafbeelding. De SOA-PD reduceert het benodigde optische vermogen met ongeveer 13 dB bij 56 GBaud.
5. ETH implementeert een verbeterde Type II GaInAsSb/InP UTC-PD met een bandbreedte van 60 GHz bij nul bias en een hoog uitgangsvermogen van -11 dBm bij 100 GHz. Dit is een voortzetting van de eerdere resultaten, waarbij gebruik wordt gemaakt van de verbeterde elektronentransporteigenschappen van GaInAsSb. In dit artikel omvatten de geoptimaliseerde absorptielagen een sterk gedoteerde GaInAsSb van 100 nm en een ongedoteerde GaInAsSb van 20 nm. De NID-laag draagt bij aan een verbeterde algehele responsiviteit en helpt tevens de totale capaciteit van het apparaat te verlagen en de bandbreedte te vergroten. De 64 µm² UTC-PD heeft een bandbreedte van 60 GHz bij nul bias, een uitgangsvermogen van -11 dBm bij 100 GHz en een verzadigingsstroom van 5,5 mA. Bij een omgekeerde bias van 3 V neemt de bandbreedte toe tot 110 GHz.
6. Innolight heeft het frequentieresponsmodel van de germanium-siliciumfotodetector ontwikkeld, waarbij volledig rekening is gehouden met de dotering van het apparaat, de elektrische veldverdeling en de overdrachtstijd van fotogegenereerde ladingsdragers. Omdat in veel toepassingen een groot ingangsvermogen en een hoge bandbreedte nodig zijn, leidt een groot optisch ingangsvermogen tot een afname van de bandbreedte. De beste aanpak is daarom om de ladingsdragerconcentratie in germanium te verlagen door middel van structureel ontwerp.
7. De Tsinghua Universiteit heeft drie typen UTC-PD ontworpen: (1) een UTC-PD met een dubbele driftlaag (DDL)-structuur en een bandbreedte van 100 GHz met een hoog verzadigingsvermogen, (2) een UTC-PD met een dubbele driftlaag (DCL)-structuur en een hoge responsiviteit, en (3) een MUTC-PD met een bandbreedte van 230 GHz en een hoog verzadigingsvermogen. Voor verschillende toepassingsscenario's kunnen een hoog verzadigingsvermogen, een hoge bandbreedte en een hoge responsiviteit in de toekomst nuttig zijn bij de overgang naar het 200G-tijdperk.
Geplaatst op: 19 augustus 2024