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渐变耦合脊波导晶体管探测器光响应分析
1
作者
谢红云
郭敏
+5 位作者
马佳俊
高杰
陈亮
马佩
刘先程
张万荣
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期8-14,共7页
为提高InP基光探测器的吸收效率和工作速度,设计了一种渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管探测器。采用有效折射率法和光束传播法,分析渐变耦合脊波导的光传输模式,优化后波导宽度和波导长度分别为2.6μm和250μm,可实现单模...
为提高InP基光探测器的吸收效率和工作速度,设计了一种渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管探测器。采用有效折射率法和光束传播法,分析渐变耦合脊波导的光传输模式,优化后波导宽度和波导长度分别为2.6μm和250μm,可实现单模传输和高的光吸收效率.由于渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管光传输方向与载流子运动方向垂直,分别优化光敏晶体管的吸收效率和速度,器件输出光电流和特征频率均得到改善.渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管的响应度为33.83 A/W,饱和输出光电流为90 mA,最高特征频率达到87 GHz,其饱和输出电流和特征频率相比于台面单载流子传输异质结光敏晶体管分别提高了20%和24%.但渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管吸收体积大,获得饱和电流时的光功率也比较大,因此渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管的响应度略小于台面的单载流子传输异质结光敏晶体管的响应度.
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关键词
异质结光敏晶体管
单载流子传输
光
束传播法
响应度
光
学特征频率
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职称材料
Si基长波长GeSiHPT探测器的研制
2
作者
毛容伟
李成
+7 位作者
成步文
黄昌俊
左玉华
李传波
罗丽萍
滕学恭
余金中
王启明
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第0Z2期155-159,共5页
随着波分复用技术的发展，成本低廉，易与Si基微电子集成电路集成的长波长探测器越来越受到人们的重视。Si1-kGek/Si量子阱材料在1.3μm石英光纤波段有着明显的响应。但是由于SiGe材料间接带隙结构，吸收系数小，SiGe探测器的应用受到...
随着波分复用技术的发展，成本低廉，易与Si基微电子集成电路集成的长波长探测器越来越受到人们的重视。Si1-kGek/Si量子阱材料在1.3μm石英光纤波段有着明显的响应。但是由于SiGe材料间接带隙结构，吸收系数小，SiGe探测器的应用受到限制。由于（heterojunction phototransistor异质结光敏晶体管）HPT具有内部增益，SiGeHPT有望得到广泛应用。本文在国内首次报道了利用自己研制的UHV-CVD生长的SiGeHPT。在该结衍射和TEM进行表征，并且制作了原型器件，器件的光电流谱表明器件在5V偏压下在1.3μm波段响应度达1mA/W，光增益约为10。同时我们设计了SOR上面的RCEHPT，并进行光电响应模拟，模拟表明RCE HPT的量子效率可达8%，增加吸收区材料Ge组分到0.5，量子效率可提高到30%，半高度为1.5nm，适应光通讯的要求。
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关键词
硅基微电子集成电路
异质结光敏晶体管
GeSiHPT探测器
长波长探测器
锗化硅
半导体
光
电探测器
光
通信
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职称材料
HPT型Ge量子点红外探测器
3
作者
魏榕山
何明华
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2011年第5期791-794,共4页
异质结光敏晶体管(HPT)是一种具有内部电流增益的光电探测器,且与异质结双极晶体管(HBT)的制作工艺完全兼容。利用超高真空化学气相淀积(UHV/CVD)方法在HBT晶体管的基区和集电区间加入多层Ge量子点材料作为光吸收区。TEM和DCXRD测试结...
异质结光敏晶体管(HPT)是一种具有内部电流增益的光电探测器,且与异质结双极晶体管(HBT)的制作工艺完全兼容。利用超高真空化学气相淀积(UHV/CVD)方法在HBT晶体管的基区和集电区间加入多层Ge量子点材料作为光吸收区。TEM和DCXRD测试结果表明,生长的多层Ge量子点材料具有良好的晶体质量。为了提高HPT的发射极注入效率,采用高掺杂多晶硅作为发射极,并制作出两端HPT型Ge量子点探测器。室温条件下的测试结果表明,HPT型量子点探测器具有低的暗电流密度和高的反向击穿电压。-8 V偏压下,HPT型量子点探测器在1.31μm和1.55μm处的响应度分别为4.47mA/W和0.11 mA/W。与纵向PIN结构量子点探测器相比,HPT型量子点探测器在1.31μm和1.55μm处的响应度分别提高了104倍和78倍。
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关键词
异质结光敏晶体管
GE量子点
多晶硅发射极
超高真空化学气相淀积
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职称材料
题名
渐变耦合脊波导晶体管探测器光响应分析
1
作者
谢红云
郭敏
马佳俊
高杰
陈亮
马佩
刘先程
张万荣
机构
北京工业大学信息学部电子科学与技术学院
泰山学院物理与电子工程学院
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期8-14,共7页
基金
国家自然科学基金(Nos.61604106,61774012,61574010)
北京市未来芯片技术高精尖创新中心科研基金(No.KYJJ2016008)
+1 种基金
北京市自然科学基金(Nos.4192014,4122014,4142007)
山东省自然科学基金项目(No.ZR2014FL025)~~
文摘
为提高InP基光探测器的吸收效率和工作速度,设计了一种渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管探测器。采用有效折射率法和光束传播法,分析渐变耦合脊波导的光传输模式,优化后波导宽度和波导长度分别为2.6μm和250μm,可实现单模传输和高的光吸收效率.由于渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管光传输方向与载流子运动方向垂直,分别优化光敏晶体管的吸收效率和速度,器件输出光电流和特征频率均得到改善.渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管的响应度为33.83 A/W,饱和输出光电流为90 mA,最高特征频率达到87 GHz,其饱和输出电流和特征频率相比于台面单载流子传输异质结光敏晶体管分别提高了20%和24%.但渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管吸收体积大,获得饱和电流时的光功率也比较大,因此渐变耦合脊波导单载流子传输异质结光敏晶体管的响应度略小于台面的单载流子传输异质结光敏晶体管的响应度.
关键词
异质结光敏晶体管
单载流子传输
光
束传播法
响应度
光
学特征频率
Keywords
Heterojunction phototransistor
Gradual coupled ridge waveguide
Beam propagation method
Responsivity
Optical characteristic frequency
分类号
TN2 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
Si基长波长GeSiHPT探测器的研制
2
作者
毛容伟
李成
成步文
黄昌俊
左玉华
李传波
罗丽萍
滕学恭
余金中
王启明
机构
中科院半导体所集成光电子学国家重点实验室
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第0Z2期155-159,共5页
文摘
随着波分复用技术的发展，成本低廉，易与Si基微电子集成电路集成的长波长探测器越来越受到人们的重视。Si1-kGek/Si量子阱材料在1.3μm石英光纤波段有着明显的响应。但是由于SiGe材料间接带隙结构，吸收系数小，SiGe探测器的应用受到限制。由于（heterojunction phototransistor异质结光敏晶体管）HPT具有内部增益，SiGeHPT有望得到广泛应用。本文在国内首次报道了利用自己研制的UHV-CVD生长的SiGeHPT。在该结衍射和TEM进行表征，并且制作了原型器件，器件的光电流谱表明器件在5V偏压下在1.3μm波段响应度达1mA/W，光增益约为10。同时我们设计了SOR上面的RCEHPT，并进行光电响应模拟，模拟表明RCE HPT的量子效率可达8%，增加吸收区材料Ge组分到0.5，量子效率可提高到30%，半高度为1.5nm，适应光通讯的要求。
关键词
硅基微电子集成电路
异质结光敏晶体管
GeSiHPT探测器
长波长探测器
锗化硅
半导体
光
电探测器
光
通信
分类号
TN36 [电子电信—物理电子学]
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
HPT型Ge量子点红外探测器
3
作者
魏榕山
何明华
机构
福州大学物理与信息工程学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2011年第5期791-794,共4页
基金
福建省自然科学基金(2009J05143)
福建省教育厅科研资助项目(JA09007)
福州大学科技发展基金(2009-XQ-31)
文摘
异质结光敏晶体管(HPT)是一种具有内部电流增益的光电探测器,且与异质结双极晶体管(HBT)的制作工艺完全兼容。利用超高真空化学气相淀积(UHV/CVD)方法在HBT晶体管的基区和集电区间加入多层Ge量子点材料作为光吸收区。TEM和DCXRD测试结果表明,生长的多层Ge量子点材料具有良好的晶体质量。为了提高HPT的发射极注入效率,采用高掺杂多晶硅作为发射极,并制作出两端HPT型Ge量子点探测器。室温条件下的测试结果表明,HPT型量子点探测器具有低的暗电流密度和高的反向击穿电压。-8 V偏压下,HPT型量子点探测器在1.31μm和1.55μm处的响应度分别为4.47mA/W和0.11 mA/W。与纵向PIN结构量子点探测器相比,HPT型量子点探测器在1.31μm和1.55μm处的响应度分别提高了104倍和78倍。
关键词
异质结光敏晶体管
GE量子点
多晶硅发射极
超高真空化学气相淀积
Keywords
HPT
Ge quantum dot
polysilicon emitter
UHV/CVD
分类号
TN364 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
渐变耦合脊波导晶体管探测器光响应分析
谢红云
郭敏
马佳俊
高杰
陈亮
马佩
刘先程
张万荣
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
0
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职称材料
2
Si基长波长GeSiHPT探测器的研制
毛容伟
李成
成步文
黄昌俊
左玉华
李传波
罗丽萍
滕学恭
余金中
王启明
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002
0
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职称材料
3
HPT型Ge量子点红外探测器
魏榕山
何明华
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2011
0
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职称材料
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