OFC2024 फोटोडिटेक्टर्स

आज आपण OFC2024 वर एक नजर टाकूया.फोटोडिटेक्टरज्यामध्ये प्रामुख्याने GeSi PD/APD, InP SOA-PD आणि UTC-PD यांचा समावेश होतो.

१. यूसीडीएव्हीआयएस (UCDAVIS) एक दुर्बळ अनुनादी १३१५.५ एनएम असममित फॅब्री-पेरो साकारते.फोटोडिटेक्टरअत्यंत कमी धारकतेसह, अंदाजे 0.08fF. जेव्हा बायस -1V (-2V) असतो, तेव्हा डार्क करंट 0.72 nA (3.40 nA) असतो आणि प्रतिसाद दर 0.93a/W (0.96a/W) असतो. संतृप्त ऑप्टिकल पॉवर 2 mW (3 mW) आहे. हे 38 GHz उच्च-गती डेटा प्रयोगांना समर्थन देऊ शकते.
खालील आकृती AFP PD ची रचना दर्शवते, ज्यामध्ये वेव्हगाईडने जोडलेले Ge-on-Si फोटोडिटेक्टरसमोरच्या SOI-Ge वेव्हगाईडसह, जे <१०% परावर्तकतेसह >९०% मोड मॅचिंग कपलिंग साध्य करते. मागील बाजूस >९५% परावर्तकता असलेला डिस्ट्रिब्युटेड ब्रॅग रिफ्लेक्टर (DBR) आहे. ऑप्टिमाइझ केलेल्या कॅव्हिटी डिझाइनद्वारे (राउंड-ट्रिप फेज मॅचिंग कंडिशन), AFP रेझोनेटरचे परावर्तन आणि पारगमन नाहीसे केले जाऊ शकते, ज्यामुळे Ge डिटेक्टरचे शोषण जवळपास १००% होते. मध्यवर्ती तरंगलांबीच्या संपूर्ण २०nm बँडविड्थवर, R+T <२% (-१७ dB) आहे. Ge ची रुंदी ०.६µm आहे आणि धारकता अंदाजे ०.०८fF आहे.

२, हुआझोंग विज्ञान आणि तंत्रज्ञान विद्यापीठाने सिलिकॉन जर्मेनियमचे उत्पादन केलेअ‍ॅव्हॅलेंच फोटोडायोड, बँडविड्थ >६७ गिगाहर्ट्झ, गेन >६.६. एसएसीएमAPD फोटोडिटेक्टरसिलिकॉन ऑप्टिकल प्लॅटफॉर्मवर ट्रान्सव्हर्स पिपिन जंक्शनची रचना तयार केली आहे. इंट्रिन्सिक जर्मेनियम (i-Ge) आणि इंट्रिन्सिक सिलिकॉन (i-Si) अनुक्रमे प्रकाश शोषक थर आणि इलेक्ट्रॉन दुप्पट करणारा थर म्हणून काम करतात. १४µm लांबीचा i-Ge भाग १५५०nm वर पुरेसे प्रकाश शोषण सुनिश्चित करतो. लहान i-Ge आणि i-Si भाग उच्च बायस व्होल्टेजखाली फोटोकरंट घनता वाढवण्यासाठी आणि बँडविड्थ विस्तारण्यासाठी अनुकूल आहेत. APD आय मॅप -१०.६ V वर मोजला गेला. -१४ dBm च्या इनपुट ऑप्टिकल पॉवरसह, ५० Gb/s आणि ६४ Gb/s OOK सिग्नलचा आय मॅप खाली दर्शविला आहे, आणि मोजलेले SNR अनुक्रमे १७.८ आणि १३.२ dB आहे.

३. आयएचपी ८-इंची बायसीएमओएस पायलट लाइन सुविधा जर्मेनियम दाखवतेपीडी फोटोडिटेक्टरसुमारे १०० nm च्या फिन रुंदीसह, जे सर्वोच्च विद्युत क्षेत्र आणि सर्वात कमी फोटोकॅरियर ड्रिफ्ट वेळ निर्माण करू शकते. Ge PD मध्ये २६५ GHz@२V@ १.०mA DC फोटोकरंटची OE बँडविड्थ आहे. प्रक्रिया प्रवाह खाली दर्शविला आहे. सर्वात मोठे वैशिष्ट्य म्हणजे पारंपरिक SI मिश्र आयन इम्प्लांटेशन सोडून दिले आहे आणि जर्मेनियमवरील आयन इम्प्लांटेशनचा प्रभाव टाळण्यासाठी ग्रोथ एचिंग योजना अवलंबली आहे. डार्क करंट १००nA, R = ०.४५A/W आहे.
४, HHI ने InP SOA-PD सादर केले आहे, ज्यामध्ये SSC, MQW-SOA आणि हाय-स्पीड फोटोडिटेक्टर यांचा समावेश आहे. O-बँडसाठी, PD ची रिस्पॉन्सिव्हनेस ०.५७ A/W असून PDL १ dB पेक्षा कमी आहे, तर SOA-PD ची रिस्पॉन्सिव्हनेस २४ A/W असून PDL १ dB पेक्षा कमी आहे. या दोन्हींची बँडविड्थ ~६०GHz आहे आणि १ GHz चा फरक SOA च्या रेझोनन्स फ्रिक्वेन्सीमुळे असू शकतो. प्रत्यक्ष डोळ्याच्या प्रतिमेमध्ये कोणताही पॅटर्न इफेक्ट दिसला नाही. SOA-PD ५६ GBaud वर आवश्यक ऑप्टिकल पॉवर सुमारे १३ dB ने कमी करते.

५. ETH ने टाइप II सुधारित GaInAsSb/InP UTC-PD वापरले आहे, ज्याची झिरो बायसवर ६०GHz बँडविड्थ आणि १००GHz वर -११ dBm ची उच्च आउटपुट पॉवर आहे. हे GaInAsSb च्या वर्धित इलेक्ट्रॉन वहन क्षमतेचा वापर करून, मागील निष्कर्षांचाच पुढील भाग आहे. या शोधनिबंधात, ऑप्टिमाइझ केलेल्या ॲबसॉर्प्शन लेयर्समध्ये १०० nm चा हेवीली डोप्ड GaInAsSb आणि २० nm चा अनडोप्ड GaInAsSb यांचा समावेश आहे. NID लेयर एकूण रिस्पॉन्सिव्हनेस सुधारण्यास मदत करतो आणि डिव्हाइसची एकूण कपॅसिटन्स कमी करून बँडविड्थ सुधारण्यासही मदत करतो. ६४µm² UTC-PD मध्ये ६० GHz ची झिरो-बायस बँडविड्थ, १०० GHz वर -११ dBm ची आउटपुट पॉवर आणि ५.५ mA चा सॅचुरेशन करंट आहे. ३ V च्या रिव्हर्स बायसवर, बँडविड्थ ११० GHz पर्यंत वाढते.

६. इनोलाइटने डिव्हाइस डोपिंग, विद्युत क्षेत्राचे वितरण आणि प्रकाश-निर्मित वाहक हस्तांतरण वेळेचा पूर्णपणे विचार करून जर्मेनियम सिलिकॉन फोटोडिटेक्टरचे फ्रिक्वेन्सी रिस्पॉन्स मॉडेल स्थापित केले. अनेक अनुप्रयोगांमध्ये मोठ्या इनपुट पॉवर आणि उच्च बँडविड्थच्या गरजेमुळे, मोठ्या ऑप्टिकल पॉवर इनपुटमुळे बँडविड्थमध्ये घट होते, त्यामुळे संरचनात्मक डिझाइनद्वारे जर्मेनियममधील वाहक सांद्रता कमी करणे ही सर्वोत्तम पद्धत आहे.

७, त्सिंगहुआ विद्यापीठाने तीन प्रकारचे UTC-PD डिझाइन केले, (१) उच्च सॅचुरेशन पॉवर असलेले १००GHz बँडविड्थ डबल ड्रिफ्ट लेयर (DDL) स्ट्रक्चर UTC-PD, (२) उच्च रिस्पॉन्सिव्हनेस असलेले १००GHz बँडविड्थ डबल ड्रिफ्ट लेयर (DCL) स्ट्रक्चर UTC-PD, (३) उच्च सॅचुरेशन पॉवर असलेले २३० GHz बँडविड्थ MUTC-PD. वेगवेगळ्या ॲप्लिकेशन परिस्थितींसाठी, २००G युगात प्रवेश करताना भविष्यात उच्च सॅचुरेशन पॉवर, उच्च बँडविड्थ आणि उच्च रिस्पॉन्सिव्हनेस उपयुक्त ठरू शकतात.