OFC2024 फोटोडिटेक्टर

आज आइए OFC2024 पर एक नज़र डालेंफोटोडिटेक्टर, जिसमें मुख्य रूप से GeSi PD/APD, InP SOA-PD और UTC-PD शामिल हैं।

1. UCDAVIS एक कमजोर अनुनाद 1315.5nm गैर-सममित फैब्री-पेरोट का एहसास करता हैफोटोडिटेक्टरबहुत कम धारिता के साथ, अनुमानित 0.08fF। जब बायस -1V (-2V) होता है, तो अदीप्त धारा 0.72 nA (3.40 nA) होती है, और प्रतिक्रिया दर 0.93a /W (0.96a /W) होती है। संतृप्त प्रकाशिक शक्ति 2 mW (3 mW) होती है। यह 38 GHz उच्च-गति डेटा प्रयोगों का समर्थन कर सकता है।
निम्नलिखित आरेख एएफपी पीडी की संरचना को दर्शाता है, जिसमें एक वेवगाइड युग्मित जीई-ऑन-Si फोटोडिटेक्टरइसमें एक फ्रंट SOI-Ge वेवगाइड है जो <10% की परावर्तकता के साथ >90% मोड मैचिंग कपलिंग प्राप्त करता है। पीछे की ओर एक वितरित ब्रैग रिफ्लेक्टर (DBR) है जिसकी परावर्तकता >95% है। अनुकूलित कैविटी डिज़ाइन (राउंड-ट्रिप फेज़ मैचिंग कंडीशन) के माध्यम से, AFP रेज़ोनेटर के परावर्तन और संचरण को समाप्त किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप Ge डिटेक्टर का अवशोषण लगभग 100% हो जाता है। केंद्रीय तरंगदैर्ध्य की संपूर्ण 20nm बैंडविड्थ पर, R+T <2% (-17 dB) है। Ge की चौड़ाई 0.6µm है और धारिता 0.08fF अनुमानित है।

2, हुआझोंग विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय ने एक सिलिकॉन जर्मेनियम का उत्पादन कियाहिमस्खलन फोटोडायोड, बैंडविड्थ >67 GHz, लाभ >6.6. SACMएपीडी फोटोडिटेक्टरअनुप्रस्थ पाइपिन जंक्शन की संरचना एक सिलिकॉन ऑप्टिकल प्लेटफ़ॉर्म पर निर्मित की गई है। आंतरिक जर्मेनियम (i-Ge) और आंतरिक सिलिकॉन (i-Si) क्रमशः प्रकाश अवशोषण परत और इलेक्ट्रॉन दोहरीकरण परत के रूप में कार्य करते हैं। 14µm लंबाई वाला i-Ge क्षेत्र 1550nm पर पर्याप्त प्रकाश अवशोषण सुनिश्चित करता है। छोटे i-Ge और i-Si क्षेत्र उच्च बायस वोल्टेज के तहत प्रकाश धारा घनत्व को बढ़ाने और बैंडविड्थ का विस्तार करने के लिए अनुकूल हैं। APD नेत्र मानचित्र -10.6 V पर मापा गया। -14 dBm की इनपुट ऑप्टिकल शक्ति के साथ, 50 Gb/s और 64 Gb/s OOK संकेतों का नेत्र मानचित्र नीचे दिखाया गया है, और मापा गया SNR क्रमशः 17.8 और 13.2 dB है।

3. IHP 8-इंच BiCMOS पायलट लाइन सुविधाएं जर्मेनियम दिखाती हैंपीडी फोटोडिटेक्टरलगभग 100 नैनोमीटर की फिन चौड़ाई के साथ, यह उच्चतम विद्युत क्षेत्र और सबसे कम प्रकाशवाहक बहाव समय उत्पन्न कर सकता है। Ge PD की OE बैंडविड्थ 265 GHz @ 2V @ 1.0mA DC प्रकाश धारा है। प्रक्रिया प्रवाह नीचे दिखाया गया है। सबसे बड़ी विशेषता यह है कि पारंपरिक SI मिश्रित आयन आरोपण को छोड़ दिया गया है, और जर्मेनियम पर आयन आरोपण के प्रभाव से बचने के लिए वृद्धि नक़्क़ाशी योजना को अपनाया गया है। अंध धारा 100nA, R = 0.45A /W है।
4, HHI, InP SOA-PD प्रदर्शित करता है, जिसमें SSC, MQW-SOA और उच्च गति फोटोडिटेक्टर शामिल हैं। O-बैंड के लिए, PD की A अनुक्रियाशीलता 0.57 A/W है और PDL 1 dB से कम है, जबकि SOA-PD की अनुक्रियाशीलता 24 A/W है और PDL 1 dB से कम है। दोनों की बैंडविड्थ लगभग 60GHz है, और 1 GHz का अंतर SOA की अनुनाद आवृत्ति के कारण हो सकता है। वास्तविक नेत्र छवि में कोई पैटर्न प्रभाव नहीं देखा गया। SOA-PD 56 GBaud पर आवश्यक प्रकाशिक शक्ति को लगभग 13 dB कम कर देता है।

5. ETH टाइप II बेहतर GaInAsSb/InP UTC-PD को लागू करता है, जिसकी बैंडविड्थ 60GHz @ शून्य बायस और 100GHz पर -11 DBM की उच्च आउटपुट शक्ति है। GaInAsSb की उन्नत इलेक्ट्रॉन परिवहन क्षमताओं का उपयोग करते हुए, पिछले परिणामों को जारी रखते हुए। इस शोधपत्र में, अनुकूलित अवशोषण परतों में 100 nm का एक अत्यधिक डोप किया हुआ GaInAsSb और 20 nm का एक अनडोप किया हुआ GaInAsSb शामिल है। NID परत समग्र प्रतिक्रियाशीलता में सुधार करने और डिवाइस की समग्र धारिता को कम करने और बैंडविड्थ में सुधार करने में भी मदद करती है। 64µm2 UTC-PD में 60 GHz का शून्य-बायस बैंडविड्थ, 100 GHz पर -11 dBm की आउटपुट शक्ति और 5.5 mA की संतृप्ति धारा है। 3 V के पश्च बायस पर, बैंडविड्थ बढ़कर 110 GHz हो जाती है।

6. इनोलाइट ने उपकरण अपमिश्रण, विद्युत क्षेत्र वितरण और प्रकाश-जनित वाहक स्थानांतरण समय को पूरी तरह से ध्यान में रखते हुए जर्मेनियम सिलिकॉन फोटोडिटेक्टर का आवृत्ति प्रतिक्रिया मॉडल स्थापित किया है। कई अनुप्रयोगों में बड़ी इनपुट शक्ति और उच्च बैंडविड्थ की आवश्यकता के कारण, बड़े ऑप्टिकल पावर इनपुट से बैंडविड्थ में कमी आएगी, इसलिए संरचनात्मक डिज़ाइन द्वारा जर्मेनियम में वाहक सांद्रता को कम करना सबसे अच्छा तरीका है।

7, सिंघुआ विश्वविद्यालय ने तीन प्रकार के UTC-PD डिज़ाइन किए, (1) 100GHz बैंडविड्थ डबल ड्रिफ्ट लेयर (DDL) संरचना उच्च संतृप्ति शक्ति UTC-PD के साथ, (2) 100GHz बैंडविड्थ डबल ड्रिफ्ट लेयर (DCL) संरचना उच्च प्रतिक्रियाशीलता UTC-PD के साथ, (3) 230 GHZ बैंडविड्थ MUTC-PD उच्च संतृप्ति शक्ति के साथ, विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए, उच्च संतृप्ति शक्ति, उच्च बैंडविड्थ और उच्च प्रतिक्रियाशीलता भविष्य में 200G युग में प्रवेश करते समय उपयोगी हो सकती है।