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

硅基APD器件的工艺及性能仿真分析

王巍 冯其 武逶 谢玉亭 王振 冯世娟

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[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(1): 140-144.
引用本文: 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[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(1): 140-144.
Wang Wei, Feng Qi, Wu Wei, Xie Yuting, Wang Zhen, Feng Shijuan. Analysis and simulation of process and performance of silicon avalanche photodiode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(1): 140-144.
Citation: Wang Wei, Feng Qi, Wu Wei, Xie Yuting, Wang Zhen, Feng Shijuan. Analysis and simulation of process and performance of silicon avalanche photodiode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(1): 140-144.

硅基APD器件的工艺及性能仿真分析

基金项目: 

重庆市电子产业发展基金

详细信息
    作者简介:

    王巍(1967- ),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: TN364

Analysis and simulation of process and performance of silicon avalanche photodiode

  • 摘要: 硅基APD 的性能取决于其器件结构与工艺过程。文中对n+-p--p+外延结构的APD 器件的工艺和器件性能进行了仿真分析,为硅基APD 器件的设计提供了理论指导。利用Silvaco 软件对APD器件的关键工艺离子注入和扩散工艺进行了仿真, 确定工艺参数对杂质的掺杂深度和掺杂分布的影响。并且,对于APD 器件的性能进行了分析,对电场分布、增益、量子效率、响应度等参数进行了仿真分析。仿真结果表明:在给定的器件参数条件下,所设计的APD器件的增益为100时,响应度峰值为55A/W左右,在600~900 nm 范围内具有较高响应度,峰值波长在810 nm。
  • [1]
    [2] Lee M J, Rucker H, Choi W Y. Effects of guard-ring structures on the performance of silicon avalanche photodetectors fabricated with standard CMOS technology[J]. IEEE Electron Device Letters, 2012, 33(1): 80-82.
    [3] City F, Hayes J M, Corbett B, et al. Modeling the effects of interface traps on the static and dynamic characteristics of Ge/Si avalanche photodiodes [J]. IEEE J Quantum Electronics, 2011, 47(6): 849-857.
    [4]
    [5]
    [6] Kaminow I P, Li T, Willner A E. Optical Fiber Telecomminucations V, A: Components and Subsystems [M]. New York: Academic, 2008: 251.
    [7]
    [8] Rochas A, Pauchard A R, Besse P A, et al. Low-noise silicon avalanche photodiodes fabricated in conventional CMOS technologies[J]. IEEE Trans Electron Devices, 2002, 49(3): 387-394.
    [9]
    [10] Sze S M, Ng K K. Physics of Semiconductor Devices [M]. 3rd ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2007.
    [11] Wegrzecka I. Design and properties of silicon avalanche photodiodes[J]. Opto-Electrons Rev, 2004, 12(1): 95-104.
    [12]
    [13] Wen Xuedong. The computation of junction parameters and multiplication characteristic of reach-through avalanche photodiode[J]. Laser Technology, 1993, 17(4): 209-214. (in Chinese) 文雪东. 达通型硅雪崩光电二极管结参数与倍增特性的计 算[J]. 激光技术, 1993, 17(4): 209-214.
    [14]
    [15]
    [16] Ruegg H W. An optimized avalanche photodiode [J]. IEEE Trans Electron Devices, 1967, ED-14(5): 239-251.
    [17]
    [18] Jung S, Moon M, Kim H J, et al. A simulation study of silicon avalanche photodiodes [C]//IEEE Conf Nuclear Science Symposium, 2006: 1064-1067.
    [19] McIntyre R J, Webb P P, Dautet H. A short-wavelength selective reach-through avalanche photodiode [C]//IEEE Conference of Nuclear Science Symposium and Medical Imaging, 1995, 1: 188-191.
  • [1] 贾甜甜, 董海亮, 贾志刚, 张爱琴, 梁建, 许并社.  n波导层铟组分对GaN基绿光激光二极管光电性能的影响 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20200489-1-20200489-10. doi: 10.3788/IRLA20200489
    [2] 姚猛, 叶继飞, 李兰, 高贺岩.  皮秒激光辐照硅基PIN光电二极管的瞬态响应信号分析 . 红外与激光工程, 2021, 50(S2): 20210305-1-20210305-6. doi: 10.3788/IRLA20210305
    [3] 毛梦涛, 陈锦辉, 丁梓轩, 徐飞.  基于光纤二维材料集成器件的脉冲激光器及外场调控(特邀) . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803003-0803003(13). doi: 10.3788/IRLA201847.0803003
    [4] 师宇斌, 张检民, 张震, 林新伟, 程德艳, 窦鹏程.  基于等效电路参数提取的硅光电二极管激光损伤机理分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 106002-0106002(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0106002
    [5] 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
    [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] 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
    [8] 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
    [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] 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 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1349-1353.
    [13] 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.
    [14] 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.
    [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] 王莹, 王延杰, 周渝人, 姚志军, 丁南南.  基于三维仿真平台的二维跟踪算法性能检测 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 2007-2012.
    [18] 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.
    [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:  331
  • HTML全文浏览量:  30
  • PDF下载量:  294
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-12
  • 修回日期:  2013-06-14
  • 刊出日期:  2014-01-25

硅基APD器件的工艺及性能仿真分析

    作者简介:

    王巍(1967- ),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

基金项目:

重庆市电子产业发展基金

  • 中图分类号: TN364

摘要: 硅基APD 的性能取决于其器件结构与工艺过程。文中对n+-p--p+外延结构的APD 器件的工艺和器件性能进行了仿真分析,为硅基APD 器件的设计提供了理论指导。利用Silvaco 软件对APD器件的关键工艺离子注入和扩散工艺进行了仿真, 确定工艺参数对杂质的掺杂深度和掺杂分布的影响。并且,对于APD 器件的性能进行了分析,对电场分布、增益、量子效率、响应度等参数进行了仿真分析。仿真结果表明:在给定的器件参数条件下,所设计的APD器件的增益为100时,响应度峰值为55A/W左右,在600~900 nm 范围内具有较高响应度,峰值波长在810 nm。

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回