隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,5G技術(shù)在近幾年成為業(yè)界焦點(diǎn)。光通信技術(shù)作為5G的重要支撐,對(duì)光通信芯片的性能要求也在不斷提高。光電探測(cè)器作為光通信網(wǎng)絡(luò)接收端的重要組成芯片,其性能優(yōu)劣也決定了整個(gè)光通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能力。特別是在光電集成(OEIC)和光子集成(PIC)的系統(tǒng)中,對(duì)傳統(tǒng)的分立型光電探測(cè)器芯片提出了新的要求,如:高速率、低功耗、易于與系統(tǒng)中其他器件集成等。本文介紹了高速光波導(dǎo)型光電探測(cè)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝研究,研究分析了影響光波導(dǎo)探測(cè)器各技術(shù)指標(biāo)的性能參數(shù),研究設(shè)計(jì)器件有源層結(jié)構(gòu)、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和外延結(jié)構(gòu)。研究設(shè)計(jì)的輸入耦合光柵、分布布拉格反射器結(jié)構(gòu)并與芯片端面光學(xué)鍍膜等結(jié)構(gòu)結(jié)合有效解決了傳統(tǒng)光波導(dǎo)器件水平耦合難度大、耦合效率低的問題,并同時(shí)解決了傳統(tǒng)面入射型光電探測(cè)器響應(yīng)度與頻率帶寬相互矛盾的問題,降低了芯片測(cè)試成本,提高測(cè)試效率。對(duì)制作該結(jié)構(gòu)光波導(dǎo)探測(cè)所用的ICP、全息干涉曝光等半導(dǎo)體關(guān)鍵工藝進(jìn)行研究、開發(fā)、調(diào)試,并得到滿足光波導(dǎo)探測(cè)器工藝要求的各工藝參數(shù)。設(shè)計(jì)了整套合理有效的芯片工藝流程。最后對(duì)制作的芯片性能進(jìn)行了測(cè)試、分析。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:1、研究光探測(cè)器的...

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1同質(zhì)結(jié)、異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器結(jié)構(gòu)：(a)同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)；(b)異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)

第一章緒論I區(qū)長(zhǎng)度提高器件的量子效率，對(duì)入射光無吸收重?fù)诫s區(qū)域不會(huì)產(chǎn)生光生避免了載流子低速擴(kuò)散對(duì)器件響應(yīng)速度的影響。為達(dá)到高速率的要求，P測(cè)器仍有幾個(gè)問題。1、入射光的方向與光生載流子的傳輸方向平行，光中空穴渡越耗盡層的漂移時(shí)間對(duì)器件的響應(yīng)速度起主要作用；2、由于器在穩(wěn)定....

圖1-2波導(dǎo)型探測(cè)器

圖1-2波導(dǎo)型探測(cè)器1.3光探測(cè)器的性能指標(biāo)1.3.1光響應(yīng)度對(duì)于半導(dǎo)體材料，如果入射光子有足夠的能量作用在材料上，就可能將價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶形成光生電子-空穴對(duì)。這種吸收稱作本征吸收，并且使半導(dǎo)體材有很高的吸收系數(shù)，有一連續(xù)的吸收譜。在光子的震蕩頻率處，吸收譜會(huì)產(chǎn)生陡峭的吸....

圖1-3不同材料吸收系數(shù)與光子能量的關(guān)系

圖1-3不同材料吸收系數(shù)與光子能量的關(guān)系光響應(yīng)度的定義為入射光功率與光作用在探測(cè)器后產(chǎn)生的光電流的比值，位為A/W，是光電探測(cè)器的重要參數(shù)之一。其公式為：R=η(1-式中，為電子電荷，為真空中的光速，為普朗克常數(shù)，為入射光的波長(zhǎng)。探測(cè)器的量子效率與材料所對(duì)應(yīng)....

圖2-1InGaAs禁帶寬度與Ga組分的關(guān)系

元化合物的彎曲因子。本文選取的四元化合物材其禁帶寬度計(jì)算參數(shù)如下：表2-2三元化合物彎曲因子禁帶寬度Eg（eV）三元材料1.424InGaAs1.35InGaP0.354GaAsP2.26InAsPb，可以繪制出InGaAs和InGaAsP兩種材料的禁....

本文編號(hào)：3901209