OFC2024 광검출기

오늘은 OFC2024를 살펴보겠습니다.광검출기주로 GeSi PD/APD, InP SOA-PD, UTC-PD가 포함됩니다.

1. UCDAVIS는 약한 공진 1315.5nm 비대칭 Fabry-Perot를 실현합니다.광검출기매우 작은 정전용량(0.08fF로 추정)을 갖습니다. 바이어스가 -1V(-2V)일 때 암전류는 0.72nA(3.40nA)이고, 응답 속도는 0.93a/W(0.96a/W)입니다. 포화 광 전력은 2mW(3mW)입니다. 38GHz 고속 데이터 실험을 지원할 수 있습니다.
다음 다이어그램은 Ge-on-에 결합된 도파관으로 구성된 AFP PD의 구조를 보여줍니다.Si 광검출기전면 SOI-Ge 도파관은 반사율이 10% 미만인 90% 이상의 모드 매칭 결합을 달성합니다. 후면에는 반사율이 95% 이상인 분산 브래그 반사기(DBR)가 있습니다. 최적화된 공동 설계(왕복 위상 매칭 조건)를 통해 AFP 공진기의 반사 및 투과를 제거하여 Ge 검출기의 흡수율을 거의 100%까지 높일 수 있습니다. 중심 파장의 전체 20nm 대역폭에 걸쳐 R+T는 2% 미만(-17dB)입니다. Ge 폭은 0.6µm이고 정전용량은 0.08fF로 추정됩니다.

2, 화중과학기술대학에서 실리콘 게르마늄을 생산애벌랜치 포토다이오드, 대역폭 >67GHz, 이득 >6.6. SACMAPD 광검출기횡단 피핀 접합 구조는 실리콘 광학 플랫폼 위에 제작되었습니다. 진성 게르마늄(i-Ge)과 진성 실리콘(i-Si)은 각각 광 흡수층과 전자 배가층으로 작용합니다. 14µm 길이의 i-Ge 영역은 1550nm에서 충분한 광 흡수를 보장합니다. 작은 i-Ge 및 i-Si 영역은 높은 바이어스 전압에서 광전류 밀도를 증가시키고 대역폭을 확장하는 데 도움이 됩니다. APD 아이 맵은 -10.6V에서 측정되었습니다. -14dBm의 입력 광 전력에서 50Gb/s 및 64Gb/s OOK 신호의 아이 맵은 아래와 같으며, 측정된 SNR은 각각 17.8dB와 13.2dB입니다.

3. IHP 8인치 BiCMOS 파일럿 라인 설비는 게르마늄을 보여줍니다.PD 광검출기약 100nm의 핀 폭을 갖는 이 소자는 가장 높은 전계와 가장 짧은 광캐리어 드리프트 시간을 생성할 수 있습니다. Ge PD는 265GHz의 OE 대역폭(OE Bandwidth)을 가지며, 2V에서 1.0mA DC 광전류를 생성합니다. 공정 흐름은 아래와 같습니다. 가장 큰 특징은 기존의 SI 혼합 이온 주입 방식을 폐기하고, 게르마늄에 대한 이온 주입의 영향을 피하기 위해 성장 식각 방식을 채택했다는 것입니다. 암전류는 100nA이며, R = 0.45A/W입니다.
4. HHI는 SSC, MQW-SOA 및 고속 광검출기로 구성된 InP SOA-PD를 선보였습니다. O-대역에서 PD는 1dB 미만의 PDL에서 0.57 A/W의 응답성을 보이며, SOA-PD는 1dB 미만의 PDL에서 24 A/W의 응답성을 보입니다. 두 시스템의 대역폭은 약 60GHz이며, 1GHz 차이는 SOA의 공진 주파수에 기인합니다. 실제 눈 이미지에서는 패턴 효과가 관찰되지 않았습니다. SOA-PD는 56GBaud에서 필요한 광 출력을 약 13dB 감소시킵니다.

5. ETH는 제로 바이어스에서 60GHz의 대역폭과 100GHz에서 -11 DBM의 높은 출력 전력을 갖는 Type II 개선형 GaInAsSb/InP UTC-PD를 구현합니다. GaInAsSb의 향상된 전자 전달 능력을 이용하여 이전 결과를 확장합니다. 본 논문에서 최적화된 흡수층은 100nm의 고농도 도핑된 GaInAsSb와 20nm의 무도핑된 GaInAsSb를 포함합니다. NID 층은 전반적인 응답성을 향상시키고, 소자의 전체 정전용량을 감소시키며 대역폭을 개선하는 데 도움이 됩니다. 64µm² 크기의 UTC-PD는 60GHz의 제로 바이어스 대역폭, 100GHz에서 -11dBm의 출력 전력, 5.5mA의 포화 전류를 갖습니다. 3V의 역방향 바이어스에서 대역폭은 110GHz로 증가합니다.

6. Innolight는 소자 도핑, 전기장 분포, 그리고 광 생성 캐리어 전달 시간을 충분히 고려하여 게르마늄 실리콘 광검출기의 주파수 응답 모델을 확립했습니다. 많은 응용 분야에서 높은 입력 전력과 높은 대역폭이 요구되기 때문에, 높은 광 전력 입력은 대역폭 감소를 초래합니다. 따라서 가장 좋은 방법은 구조 설계를 통해 게르마늄의 캐리어 농도를 낮추는 것입니다.

7. 청화대학은 세 가지 유형의 UTC-PD를 설계했습니다. (1) 높은 포화 전력을 갖춘 100GHz 대역폭 이중 드리프트 계층(DDL) 구조의 UTC-PD, (2) 높은 응답성을 갖춘 100GHz 대역폭 이중 드리프트 계층(DCL) 구조의 UTC-PD, (3) 높은 포화 전력을 갖춘 230 GHZ 대역폭 MUTC-PD. 다양한 응용 시나리오에서 높은 포화 전력, 높은 대역폭 및 높은 응답성은 200G 시대에 진입할 때 미래에 유용할 수 있습니다.