基于光纖傳輸、量子通信等技術(shù)對(duì)低噪聲、高信噪比探測(cè)器的需求,高探測(cè)率、高靈敏度、智能集成化的APD探測(cè)器越來(lái)越多地應(yīng)用于當(dāng)代通信系統(tǒng)等行業(yè)。本文主要對(duì)SAGCM結(jié)構(gòu)的In_0.53Ga_0.47As/InP APD探測(cè)器進(jìn)行了研究。1、利用silvaco-TCAD仿真軟件,研究了In_0.53Ga_0.47As/InP SAGCM-APD探測(cè)器的InP電荷層、偏置電壓對(duì)電場(chǎng)分布的影響,研究了探測(cè)器中InP電荷層、倍增層對(duì)器件貫穿電壓和擊穿電壓的影響。另外,對(duì)器件的交流小信號(hào)特性以及光響應(yīng)特性等性能進(jìn)行了分析討論。增加偏置電壓,APD探測(cè)器內(nèi)部電場(chǎng)整體增大;InP電荷層電荷面密度增加,導(dǎo)致APD探測(cè)器的倍增層電場(chǎng)增加,而其吸收層電場(chǎng)減小。InP電荷層電荷密度增加,APD探測(cè)器的擊穿電壓線性降低,而貫穿電壓線性增加;電荷層電荷面密度大于一定值后,InP倍增層厚度Wm的增加使得APD器件擊穿電壓先減小后增加,在0.4μm處,擊穿電壓出現(xiàn)最小值Vbmin為29 V,器件貫穿電壓隨著倍增層厚度Wm的增加而線性增加。I... 

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 APD探測(cè)器的發(fā)展
        1.2.1 APD結(jié)構(gòu)發(fā)展
        1.2.2 APD材料分類(lèi)
        1.2.3 APD國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 外延制備與性能表征設(shè)備
    2.1 外延制備
        2.1.1 分子束外延技術(shù)
        2.1.2 Zn擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置
    2.2 性能表征設(shè)備
        2.2.1 高精度探針臺(tái)
        2.2.2 自裝光照響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)
        2.2.3 掃描電鏡顯微鏡
    2.3 本章小結(jié)
第三章 APD器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 silvaco-TCAD軟件介紹
    3.2 物理模型
        3.2.1 遷移率模型
        3.2.2 產(chǎn)生復(fù)合模型
        3.2.3 局域模型和非局域模型
    3.3 仿真建模
        3.3.1 結(jié)構(gòu)描述
        3.3.2 材料參數(shù)及模型
        3.3.3 數(shù)值計(jì)算方法
        3.3.4 器件特性結(jié)果
    3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.1 電場(chǎng)分布
        3.4.2 貫穿電壓與擊穿電壓相互關(guān)系
        3.4.3 倍增區(qū)與擊穿電壓、貫穿電壓關(guān)系
        3.4.4 交流小信號(hào)特性
        3.4.5 光響應(yīng)特性
    3.5 本章小結(jié)
第四章 APD器件制備與性能分析
    4.1 APD器件制備
        4.1.1 APD器件保護(hù)環(huán)設(shè)計(jì)
        4.1.2 APD器件工藝流程
        4.1.3 APD器件Zn擴(kuò)散
    4.2 APD器件性能分析
        4.2.1 器件I-V特性分析
        4.2.2 器件C-V特性分析
        4.2.3 器件I-T特性分析
        4.2.4 器件響應(yīng)特性分析
        4.2.5 保護(hù)環(huán)對(duì)器件的擊穿電壓作用
        4.2.6 器件貫穿電壓與擊穿電壓關(guān)系
    4.3 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 后期展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高光電探測(cè)效率CMOS單光子雪崩二極管器件[J]. 王巍,陳婷,李俊峰,何雍春,王冠宇,唐政維,袁軍,王廣.  光子學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]中國(guó)量子衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)千公里量子糾纏分發(fā)[J].   科技傳播. 2017(12)
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[4]集成電路用聚合物光波導(dǎo)材料[J]. 溫昌禮,季家镕,竇文華,宋艷生.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2009(07)



本文編號(hào)：3698601