留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

Ge/Si SACM-APD器件分析

王巍 颜琳淑 王川 杜超雨 王婷 王冠宇 袁军 王振

王巍, 颜琳淑, 王川, 杜超雨, 王婷, 王冠宇, 袁军, 王振. Ge/Si SACM-APD器件分析[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1349-1353.
引用本文: 王巍, 颜琳淑, 王川, 杜超雨, 王婷, 王冠宇, 袁军, 王振. Ge/Si SACM-APD器件分析[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1349-1353.
Wang Wei, Yan Linshu, Wang Chuan, Du Chaoyu, Wang Ting, Wang Guanyu, Yuan Jun, Wang Zhen. Analysis of separate-absorption-charge-multiplication Ge/Si-APD[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(4): 1349-1353.
Citation: Wang Wei, Yan Linshu, Wang Chuan, Du Chaoyu, Wang Ting, Wang Guanyu, Yuan Jun, Wang Zhen. Analysis of separate-absorption-charge-multiplication Ge/Si-APD[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(4): 1349-1353.

Ge/Si SACM-APD器件分析

详细信息
    作者简介:

    王巍(1967-),男,教授,博士,主要从事半导体光电、集成电路设计方面的研究.Email:wangwei@cqupt.edu.cn

  • 中图分类号: TN215

Analysis of separate-absorption-charge-multiplication Ge/Si-APD

  • 摘要: Ge/Si吸收区-电荷区-倍增区分离(SACM)结构的APD作为一种新型光电探测器已成为硅基APD器件研究的重点.对SACM Ge/Si型APD器件的基本结构及其主要特性参数,包括量子效率、响应度、暗电流等进行了理论分析及仿真验证.实验结果表明:在给定的器件参数条件下,所设计的APD器件的雪崩击穿电压为25.7 V,最大内部量子效率为91%,单位增益下响应度峰值为0.55 A/W,在750~1 500 nm范围内具有较高响应度,其峰值波长为1 050 nm;在高偏压以及高光照强度情况下,倍增区发生空间电荷效应从而导致增益降低.
  • [1]
    [2] Wei Ying. The study on Ge/Si heterojunction and its photodetectors characteristics[D]. Lanzhou: Lanzhou university, 2012. (in Chinese) 魏莹. Ge/Si 异质结及其光电探测器特性研究[D]. 兰州: 兰州大学, 2012.
    [3] Kang Y, Morse M, Paniccia M J, et al. Monolithic Ge/Si avalanche photodiodes[C]//IEEE International Conference on Group IV Photonics, 2009: 25-27.
    [4]
    [5]
    [6] Kang Y, Liu H D, Morse M, et al. Monolithic Ge/Si avalanche photodiodes with 340 GHz gain-bandwidth product[J]. Nature Photonics, 2008, 3(1): 59-63.
    [7] Wen C H, Dai D X, Bowers J E, et al. Frequency response and bandwidth enhancement in Ge/Si avalanche photodiodes with over 840 GHz gain bandwidth product[J]. Optics Express, 2009, 17(15): 12641-12649.
    [8]
    [9]
    [10] Bowers J E, Dai D X, Zaoui W S, et al. Resonant Si/Ge avalanche photodiode with an ultrahigh gain bandwidth product[C]//IEEE Photonics Society Winter Topicals Meeting Series(WTM), 2010: 111-112.
    [11] Wegrzecka I. Design and properties of silicon avalanche photodiodes [J]. Opto-Electrons Rev, 2004, 12(1): 95-104.
    [12]
    [13] Zaoui W S, Chen H, Bowers J E, et al. Origin of the gain- bandwidth-product enhancement in separate-absorption-charge- multiplication Ge/Si avalanche photodiodes[J]. Optical Fiber Communication, 2009: 1-3.
    [14]
    [15]
    [16] Morse M, Dosunmua O, Yina T, et al. Progress towards competitive Ge/Si photodetectors[C]//SPIE, 2008, 6996: 699614-1.
    [17] Dai D X, Bowers J E, Lu Z, et al. Temperature dependence of Ge/Si avalanche photodiodes[C]//IEEE Device Research Conference (DRC), 2010: 231-232.
    [18]
    [19] Sidhu R, Zhang L, Tan N, et al. 2.4 m cutoff wavelength avalanche photodiode on InP substrate[J]. Electronics Letters, 2006, 42 (3): 181-182.
    [20]
    [21] Kang Y, Zadka M, Litski S, et al. Epitaxially-grown Ge/Si avalanche photodiodes for 1.3 m light detection[J]. Opt Express, 2008, 16: 9365-9371.
  • [1] 田遥岭, 蒋均, 黄昆, 缪丽, 陆彬, 邓贤进.  0.34 THz肖特基二极管高速OOK信号直接检波器 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 822001-0822001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0822001
    [2] 朱旭波, 李墨, 陈刚, 张利学, 曹先存, 吕衍秋.  InAlSb红外光电二极管性能研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 704002-0704002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0704002
    [3] 何月, 蒋均, 陆彬, 陈鹏, 黄昆, 黄维.  高效170 GHz平衡式肖特基二极管倍频器 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 120003-0120003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0120003
    [4] 石柱, 代千, 宋海智, 谢和平, 覃文治, 邓杰, 柯尊贵, 孔繁林.  低暗计数率InGaAsP/InP单光子雪崩二极管 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1220001-1220001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1220001
    [5] 赵向阳, 王俊龙, 邢东, 杨大宝, 张立森, 梁士雄, 冯志红.  太赫兹平面肖特基二极管参数模型 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1225004-1225004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1225004
    [6] 王俊龙, 杨大宝, 邢东, 梁士雄, 张立森, 赵向阳, 冯志红.  5 THz混频二极管等效电路模型研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 925001-0925001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0925001
    [7] 骆冬根, 邹鹏, 陈迪虎, 王羿, 洪津.  伽马射线辐照对硅光电二极管性能的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 320001-0320001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0320001
    [8] 李慧梅, 胡晓斌, 白霖, 李晓敏, 于海龙, 徐云, 宋国峰.  In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As雪崩光电二极管的数值模拟研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520005-0520005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0520005
    [9] 廖雅香, 张均营, 余凯, 薛春来, 李传波, 成步文.  SiGe/Si单光子雪崩光电二极管仿真 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520004-0520004(3). doi: 10.3788/IRLA201645.0520004
    [10] 魏佳童, 陈立伟, 胡海帆, 刘志远.  基于硅与锗材料的改进集成雪崩光电二极管(英文) . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 188-193. doi: 10.3788/IRLA201645.S120002
    [11] 纪亚飞, 罗达新, 赵柏秦.  带驱动级的环氧封装脉冲激光二极管 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 178-182.
    [12] 李亚鹏, 何斌, 王文华.  面阵电荷耦合器件错位成像的建模与仿真 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2767-2773.
    [13] 蒋均, 张健, 邓贤进, 缪丽, 康小克, 张香波, 黄维.  340 GHz基于肖特基二极管未匹配电路倍频源 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4028-4034.
    [14] 侯立飞, 杜华冰, 李晋, 任宽, 杨轶濛, 崔延莉, 窦延娟, 杨国洪, 刘慎业.  小灵敏面X 光二极管性能研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4040-4044.
    [15] 郭杰, 张小雷, 段剑金, 郝瑞亭, 许林.  InAs/GaSb 超晶格中波红外二极管的IV 特性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2116-2119.
    [16] 刘福浩, 许金通, 王玲, 王荣阳, 李向阳.  GaN基雪崩光电二极管及其研究进展 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1215-1221.
    [17] 左娅妮, 李政勇, 杨峥, 刘未华, 陈长权, 吴家盛.  基于硅雪崩光电二极管的双光子吸收实验 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3928-3931.
    [18] 王巍, 冯其, 武逶, 谢玉亭, 王振, 冯世娟.  硅基APD器件的工艺及性能仿真分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 140-144.
    [19] 祖秋艳, 王玮冰, 黄卓磊, 何鑫, 陈大鹏.  二极管非制冷红外探测器及其读出电路设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1680-1684.
    [20] 周彦平, 郝娜, 杨瑞, 车驰, 靳浩, 徐静.  发光二极管电子辐照效应的研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 454-458.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  181
  • HTML全文浏览量:  29
  • PDF下载量:  368
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-11
  • 修回日期:  2014-09-15
  • 刊出日期:  2015-04-25

Ge/Si SACM-APD器件分析

    作者简介:

    王巍(1967-),男,教授,博士,主要从事半导体光电、集成电路设计方面的研究.Email:wangwei@cqupt.edu.cn

  • 中图分类号: TN215

摘要: Ge/Si吸收区-电荷区-倍增区分离(SACM)结构的APD作为一种新型光电探测器已成为硅基APD器件研究的重点.对SACM Ge/Si型APD器件的基本结构及其主要特性参数,包括量子效率、响应度、暗电流等进行了理论分析及仿真验证.实验结果表明:在给定的器件参数条件下,所设计的APD器件的雪崩击穿电压为25.7 V,最大内部量子效率为91%,单位增益下响应度峰值为0.55 A/W,在750~1 500 nm范围内具有较高响应度,其峰值波长为1 050 nm;在高偏压以及高光照强度情况下,倍增区发生空间电荷效应从而导致增益降低.

English Abstract

参考文献 (21)

目录

    /

    返回文章
    返回