Dnes sa pozrime na OFC2024fotodetektory, medzi ktoré patria najmä GeSi PD/APD, InP SOA-PD a UTC-PD.
1. UCDAVIS realizuje slabý rezonančný nesymetrický Fabry-Perotov signál s vlnovou dĺžkou 1315,5 nmfotodetektors veľmi malou kapacitou, odhadovanou na 0,08 fF. Pri predpätí -1 V (-2 V) je tmavý prúd 0,72 nA (3,40 nA) a rýchlosť odozvy je 0,93 A/W (0,96 A/W). Nasýtený optický výkon je 2 mW (3 mW). Dokáže podporiť vysokorýchlostné dátové experimenty s frekvenciou 38 GHz.
Nasledujúci diagram znázorňuje štruktúru AFP PD, ktorá pozostáva z vlnovodu prepojeného s Ge-on-Si fotodetektors predným SOI-Ge vlnovodom, ktorý dosahuje > 90 % módové prispôsobenie s odrazivosťou < 10 %. Zadný je distribuovaný Braggov reflektor (DBR) s odrazivosťou > 95 %. Vďaka optimalizovanému dizajnu dutiny (podmienka fázového prispôsobenia za okrúhleho priebehu) je možné eliminovať odraz a prenos AFP rezonátora, čo vedie k absorpcii Ge detektora takmer na 100 %. V celej šírke pásma 20 nm centrálnej vlnovej dĺžky je R+T < 2 % (-17 dB). Šírka Ge je 0,6 µm a kapacita sa odhaduje na 0,08 fF.
2, Huazhongská univerzita vedy a techniky vyrobila kremíkový germániumlavínová fotodióda, šírka pásma >67 GHz, zisk >6,6. SACMAPD fotodetektorŠtruktúra priečneho pipínového prechodu je vyrobená na kremíkovej optickej platforme. Vlastný germánium (i-Ge) a vlastný kremík (i-Si) slúžia ako vrstva absorbujúca svetlo a vrstva zdvojenia elektrónov. Oblasť i-Ge s dĺžkou 14 µm zaručuje dostatočnú absorpciu svetla pri 1550 nm. Malé oblasti i-Ge a i-Si prispievajú k zvýšeniu hustoty fotoprúdu a rozšíreniu šírky pásma pri vysokom predpätí. Očná mapa APD bola meraná pri -10,6 V. Pri vstupnom optickom výkone -14 dBm je očná mapa signálov OOK 50 Gb/s a 64 Gb/s zobrazená nižšie a nameraný pomer signálu k šumu (SNR) je 17,8 a 13,2 dB.
3. Zariadenia pilotnej linky IHP 8-palcových BiCMOS tranzistorov ukazujú germániumPD fotodetektorso šírkou rebier približne 100 nm, čo dokáže generovať najvyššie elektrické pole a najkratší čas driftu fotonosiča. Ge PD má šírku pásma OE 265 GHz pri 2V pri 1,0 mA jednosmernom fotoprúde. Priebeh procesu je znázornený nižšie. Najväčšou vlastnosťou je, že sa opúšťa tradičná implantácia zmiešaných iónov SI a používa sa schéma leptania rastom, aby sa zabránilo vplyvu implantácie iónov na germánium. Temný prúd je 100 nA, R = 0,45 A / W.
Na obrázku 4 spoločnosť HHI predstavuje InP SOA-PD, ktorý pozostáva z SSC, MQW-SOA a vysokorýchlostného fotodetektora. Pre pásmo O má PD citlivosť A 0,57 A/W s PDL menej ako 1 dB, zatiaľ čo SOA-PD má citlivosť 24 A/W s PDL menej ako 1 dB. Šírka pásma oboch je ~60 GHz a rozdiel 1 GHz možno pripísať rezonančnej frekvencii SOA. V skutočnom obraze oka nebol pozorovaný žiadny efekt vzoru. SOA-PD znižuje požadovaný optický výkon približne o 13 dB pri 56 GBaud.
5. ETH implementuje vylepšený GaInAsSb/InP UTC-PD typu II so šírkou pásma 60 GHz pri nulovom predpätí a vysokým výstupným výkonom -11 dBm pri 100 GHz. Pokračovanie predchádzajúcich výsledkov s využitím vylepšených schopností GaInAsSb v oblasti transportu elektrónov. V tomto článku optimalizované absorpčné vrstvy zahŕňajú silne dopovaný GaInAsSb s hrúbkou 100 nm a nedopovaný GaInAsSb s hrúbkou 20 nm. Vrstva NID pomáha zlepšiť celkovú odozvu a tiež pomáha znížiť celkovú kapacitu zariadenia a zlepšiť šírku pásma. UTC-PD s hrúbkou 64 µm2 má šírku pásma s nulovým predpätím 60 GHz, výstupný výkon -11 dBm pri 100 GHz a saturačný prúd 5,5 mA. Pri spätnom predpätí 3 V sa šírka pásma zvýši na 110 GHz.
6. Spoločnosť Innolight vytvorila model frekvenčnej odozvy germániovo-kremíkového fotodetektora na základe úplného zohľadnenia dopovania zariadenia, rozloženia elektrického poľa a času prenosu fotogenerovaných nosičov. Vzhľadom na potrebu veľkého vstupného výkonu a vysokej šírky pásma v mnohých aplikáciách spôsobí veľký optický vstupný výkon zníženie šírky pásma, preto je najlepšou praxou znížiť koncentráciu nosičov v germániu konštrukčným návrhom.
Univerzita Tsinghua navrhla tri typy UTC-PD: (1) štruktúru s dvojitou driftovou vrstvou (DDL) so šírkou pásma 100 GHz a vysokým saturačným výkonom UTC-PD, (2) štruktúru s dvojitou driftovou vrstvou (DCL) so šírkou pásma 100 GHz a vysokou odozvou UTC-PD, (3) MUTC-PD so šírkou pásma 230 GHz a vysokým saturačným výkonom. Pre rôzne aplikačné scenáre môže byť vysoký saturačný výkon, vysoká šírka pásma a vysoká odozva užitočné v budúcnosti pri vstupe do éry 200G.
Čas uverejnenia: 19. augusta 2024