اليوم دعونا نلقي نظرة على OFC2024أجهزة الكشف الضوئي، والتي تشمل بشكل أساسي GeSi PD/APD وInP SOA-PD وUTC-PD.
1. UCDAVIS تحقق رنينًا ضعيفًا غير متماثل 1315.5 نانومتر من Fabry-Perotphotodetectorبسعة صغيرة جدًا، تقدر بـ 0.08fF. عندما يكون الانحياز -1 فولت (-2 فولت)، يكون التيار المظلم 0.72 nA (3.40 nA)، ويكون معدل الاستجابة 0.93a /W (0.96a /W). الطاقة الضوئية المشبعة هي 2 ميجاوات (3 ميجاوات). يمكنه دعم تجارب البيانات عالية السرعة بتردد 38 جيجا هرتز.
يوضح الرسم البياني التالي هيكل AFP PD، والذي يتكون من دليل موجي مقترن بـ Ge-on-كاشف ضوئي سيمع دليل موجي SOI-Ge أمامي يحقق اقترانًا مطابقًا للوضع بنسبة > 90% مع انعكاس أقل من 10%. الجزء الخلفي عبارة عن عاكس Bragg موزع (DBR) مع انعكاس بنسبة> 95٪. من خلال تصميم التجويف الأمثل (حالة مطابقة الطور ذهابًا وإيابًا)، يمكن التخلص من انعكاس وانتقال مرنان AFP، مما يؤدي إلى امتصاص كاشف Ge إلى ما يقرب من 100%. على كامل عرض النطاق الترددي 20 نانومتر للطول الموجي المركزي، R+T <2% (-17 ديسيبل). يبلغ عرض Ge 0.6 ميكرومتر وتقدر السعة بـ 0.08fF.
2، أنتجت جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا جرمانيوم السيليكونالانهيار الضوئي الثنائي، عرض النطاق الترددي> 67 جيجا هرتز، الكسب> 6.6. SACMكاشف ضوئي APDيتم تصنيع هيكل تقاطع الأنابيب المستعرضة على منصة بصرية من السيليكون. يعمل الجرمانيوم الجوهري (i-Ge) والسيليكون الجوهري (i-Si) كطبقة ماصة للضوء وطبقة مضاعفة الإلكترون، على التوالي. تضمن منطقة i-Ge التي يبلغ طولها 14 ميكرومتر امتصاصًا مناسبًا للضوء عند 1550 نانومتر. تساعد مناطق i-Ge وi-Si الصغيرة على زيادة كثافة التيار الكهروضوئي وتوسيع عرض النطاق الترددي تحت جهد عالي التحيز. تم قياس خريطة عين APD عند -10.6 فولت. مع طاقة بصرية مدخلة تبلغ -14 ديسيبل ميلي واط، تظهر أدناه خريطة العين لإشارات OOK بسرعة 50 جيجابت/ثانية و64 جيجابت/ثانية، وتكون نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) المقاسة 17.8 و13.2 ديسيبل ، على التوالى.
3. تُظهر مرافق الخط التجريبي BiCMOS مقاس 8 بوصات من IHP الجرمانيومكاشف ضوئي PDمع عرض زعنفة يبلغ حوالي 100 نانومتر، والتي يمكن أن تولد أعلى مجال كهربائي وأقصر وقت انجراف للحامل الضوئي. يتمتع Ge PD بعرض نطاق OE يبلغ 265 جيجاهرتز@2 فولت@ 1.0 مللي أمبير تيار مستمر. يظهر تدفق العملية أدناه. الميزة الأكبر هي التخلي عن عملية زرع الأيونات المختلطة التقليدية SI، وتم اعتماد نظام حفر النمو لتجنب تأثير زرع الأيونات على الجرمانيوم. التيار المظلم هو 100nA، R = 0.45A /W.
4، تعرض HHI InP SOA-PD، الذي يتكون من SSC وMQW-SOA وكاشف ضوئي عالي السرعة. بالنسبة للفرقة O. يتمتع PD باستجابة تبلغ 0.57 A/W مع أقل من 1 ديسيبل PDL، بينما يتمتع SOA-PD باستجابة تبلغ 24 A/W مع أقل من 1 ديسيبل PDL. عرض النطاق الترددي للاثنين هو ~ 60 جيجا هرتز، ويمكن أن يعزى الفرق البالغ 1 جيجا هرتز إلى تردد الرنين في SOA. لم يتم رؤية أي تأثير للنمط في صورة العين الفعلية. يعمل SOA-PD على تقليل الطاقة الضوئية المطلوبة بحوالي 13 ديسيبل عند 56 جيجا بايت.
5. تطبق ETH النوع II المحسّن من GaInAsSb/InP UTC-PD، مع عرض نطاق ترددي يبلغ 60 جيجا هرتز @ صفر وطاقة خرج عالية تبلغ -11 ديسيبل عند 100 جيجا هرتز. استمرار النتائج السابقة، باستخدام قدرات نقل الإلكترون المحسنة لـ GaInAsSb. في هذا البحث، تشتمل طبقات الامتصاص المُحسّنة على GaInAsSb المُنشط بشدة بقطر 100 نانومتر وGaInAsSb غير المُنشط بقطر 20 نانومتر. تساعد طبقة NID على تحسين الاستجابة الشاملة وتساعد أيضًا على تقليل السعة الإجمالية للجهاز وتحسين عرض النطاق الترددي. يتمتع UTC-PD بحجم 64 ميكرومتر مربع بعرض نطاق ترددي صفري يبلغ 60 جيجا هرتز، وطاقة خرج تبلغ -11 ديسيبل ميلي واط عند 100 جيجا هرتز، وتيار تشبع يبلغ 5.5 مللي أمبير. عند انحياز عكسي قدره 3 فولت، يزيد عرض النطاق الترددي إلى 110 جيجا هرتز.
6. أنشأ Innolight نموذج استجابة التردد للكاشف الضوئي لسيليكون الجرمانيوم على أساس الأخذ بعين الاعتبار منشطات الجهاز، وتوزيع المجال الكهربائي، ووقت نقل الموجة الحاملة المولدة بالصور. نظرًا للحاجة إلى طاقة إدخال كبيرة وعرض نطاق ترددي عالٍ في العديد من التطبيقات، فإن مدخلات الطاقة الضوئية الكبيرة ستتسبب في انخفاض عرض النطاق الترددي، وأفضل ممارسة هي تقليل تركيز الناقل في الجرمانيوم عن طريق التصميم الهيكلي.
7، صممت جامعة تسينغهوا ثلاثة أنواع من UTC-PD، (1) هيكل طبقة الانجراف المزدوج بعرض النطاق الترددي 100 جيجا هرتز (DDL) مع قدرة تشبع عالية UTC-PD، (2) هيكل الطبقة الانجراف المزدوج بعرض النطاق الترددي 100 جيجا هرتز (DCL) مع استجابة عالية UTC-PD ، (3) عرض النطاق الترددي 230 جيجا هرتز MUTC-PD مع قوة تشبع عالية، بالنسبة لسيناريوهات التطبيقات المختلفة، قد تكون قوة التشبع العالية وعرض النطاق الترددي العالي والاستجابة العالية مفيدة في المستقبل عند دخول عصر 200G.
وقت النشر: 19 أغسطس 2024