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多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管的增益-噪声特性

戴萌曦 李潇 石柱 代千 宋海智 汤自新 蒲建波

戴萌曦, 李潇, 石柱, 代千, 宋海智, 汤自新, 蒲建波. 多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管的增益-噪声特性[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520009-0520009(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0520009
引用本文: 戴萌曦, 李潇, 石柱, 代千, 宋海智, 汤自新, 蒲建波. 多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管的增益-噪声特性[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520009-0520009(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0520009
Dai Mengxi, Li Xiao, Shi Zhu, Dai Qian, Song Haizhi, Tang Zixin, Pu Jianbo. Gain and noise properties of multi-gain-stage superlattice InGaAs avalanche photodiode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 520009-0520009(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0520009
Citation: Dai Mengxi, Li Xiao, Shi Zhu, Dai Qian, Song Haizhi, Tang Zixin, Pu Jianbo. Gain and noise properties of multi-gain-stage superlattice InGaAs avalanche photodiode[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 520009-0520009(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0520009

多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管的增益-噪声特性

doi: 10.3788/IRLA201645.0520009
详细信息
    作者简介:

    戴萌曦(1991-),女,硕士生,主要从事半导体光电器件方面的研究。Email:mercy_smile@163.com;李潇(1979-),男,高级工程师,博士,主要从事近红外光电探测器方面的研究。Email:13618085492@139.com

    戴萌曦(1991-),女,硕士生,主要从事半导体光电器件方面的研究。Email:mercy_smile@163.com;李潇(1979-),男,高级工程师,博士,主要从事近红外光电探测器方面的研究。Email:13618085492@139.com

  • 中图分类号: TN364+.2;TN302

Gain and noise properties of multi-gain-stage superlattice InGaAs avalanche photodiode

  • 摘要: 重点研究了多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管(APD)的增益和过剩噪声,建立了新的载流子增益-过剩噪声模型。在常规弛豫空间理论基础上分析了其工作原理,考虑了预加热电场和能带阶跃带来的初始能量效应、电子进入高场倍增区时异质结边界附近的弛豫空间长度修正以及声子散射对碰撞离化系数的影响,提出了用于指导该类APD的增益-过剩噪声计算的修正弛豫空间理论。结果表明:在相同条件下,相比于常规的单层倍增SAGCM结构,多级倍增超晶格InGaAs APD同时具有更高增益和更低噪声,且修正的弛豫空间理论可被推广到更多级倍增的超晶格InGaAs APD结构,在保证低噪声前提下,通过增加倍增级数可提高增益。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-05
  • 修回日期:  2015-11-03
  • 刊出日期:  2016-05-25

多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管的增益-噪声特性

doi: 10.3788/IRLA201645.0520009
    作者简介:

    戴萌曦(1991-),女,硕士生,主要从事半导体光电器件方面的研究。Email:mercy_smile@163.com;李潇(1979-),男,高级工程师,博士,主要从事近红外光电探测器方面的研究。Email:13618085492@139.com

    戴萌曦(1991-),女,硕士生,主要从事半导体光电器件方面的研究。Email:mercy_smile@163.com;李潇(1979-),男,高级工程师,博士,主要从事近红外光电探测器方面的研究。Email:13618085492@139.com

  • 中图分类号: TN364+.2;TN302

摘要: 重点研究了多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管(APD)的增益和过剩噪声,建立了新的载流子增益-过剩噪声模型。在常规弛豫空间理论基础上分析了其工作原理,考虑了预加热电场和能带阶跃带来的初始能量效应、电子进入高场倍增区时异质结边界附近的弛豫空间长度修正以及声子散射对碰撞离化系数的影响,提出了用于指导该类APD的增益-过剩噪声计算的修正弛豫空间理论。结果表明:在相同条件下,相比于常规的单层倍增SAGCM结构,多级倍增超晶格InGaAs APD同时具有更高增益和更低噪声,且修正的弛豫空间理论可被推广到更多级倍增的超晶格InGaAs APD结构,在保证低噪声前提下,通过增加倍增级数可提高增益。

English Abstract

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