OFC2024光検出器

今日はOFC2024を見てみましょう光検出器主にGeSi PD/APD、InP SOA-PD、UTC-PDが含まれます。

1. UCDAVISは、弱共鳴1315.5nm非対称ファブリペローを実現光検出器静電容量は0.08fFと非常に小さい。バイアス電圧が-1V（-2V）のとき、暗電流は0.72nA（3.40nA）、応答速度は0.93a /W（0.96a /W）。飽和光出力は2mW（3mW）。38GHzの高速データ実験に対応可能。
次の図はAFP PDの構造を示しており、導波路結合されたGe-on-Si光検出器前面SOI-Ge導波路は、反射率10%未満で90%を超えるモード整合結合を実現しています。背面には、反射率95%を超える分布ブラッグ反射器（DBR）が配置されています。最適化された共振器設計（往復位相整合条件）により、AFP共振器の反射と透過を排除し、Ge検出器の吸収をほぼ100%にまで高めることができます。中心波長の20nm帯域幅全体にわたって、R+T <2%（-17dB）です。Geの幅は0.6µmで、静電容量は0.08fFと推定されます。

2、華中科技大学はシリコンゲルマニウムを製造したアバランシェフォトダイオード帯域幅 >67 GHz、利得 >6.6。SACMAPD光検出器横方向ピピン接合構造は、シリコン光プラットフォーム上に作製されています。真性ゲルマニウム（i-Ge）と真性シリコン（i-Si）は、それぞれ光吸収層と電子倍加層として機能します。長さ14µmのi-Ge領域は、1550nmで十分な光吸収を保証します。小さなi-Ge領域とi-Si領域は、高バイアス電圧下での光電流密度の増加と帯域幅の拡大に役立ちます。APDアイマップは-10.6Vで測定されました。入力光パワーが-14dBmの場合、50Gb/sと64Gb/sのOOK信号のアイマップを以下に示します。測定されたSNRはそれぞれ17.8dBと13.2dBです。

3. IHP 8インチBiCMOSパイロットライン設備はゲルマニウムPD光検出器フィン幅は約100nmで、最も高い電界と最短の光キャリアドリフト時間を実現します。Ge PDのOE帯域幅は265GHz@2V@1.0mA DC光電流です。プロセスフローを以下に示します。最大の特徴は、従来のSI混合イオン注入法を廃止し、イオン注入によるゲルマニウムへの影響を回避するために成長エッチング法を採用していることです。暗電流は100nA、R = 0.45A /Wです。
4、HHIはInP SOA-PDを展示します。これはSSC、MQW-SOA、高速光検出器で構成されています。Oバンドにおいて、PDのA応答性は0.57 A/W、PDLは1dB未満です。一方、SOA-PDのA応答性は24 A/W、PDLは1dB未満です。両者の帯域幅は約60GHzで、1GHzの差はSOAの共振周波数に起因しています。実際のアイ画像ではパターン効果は見られませんでした。SOA-PDは、56GBaudで必要な光パワーを約13dB削減します。

5. ETHは、ゼロバイアスで60GHzの帯域幅と100GHzで-11 dBmの高出力を備えた、タイプII改良型GaInAsSb/InP UTC-PDを実装しました。これは、GaInAsSbの強化された電子輸送能力を利用した、以前の結果の継続です。この論文では、最適化された吸収層には、100 nmの高ドープGaInAsSbと20 nmの非ドープGaInAsSbが含まれています。NID層は、全体的な応答性を向上させるだけでなく、デバイス全体の容量を低減し、帯域幅を向上させるのに役立ちます。64µm2のUTC-PDは、ゼロバイアス帯域幅が60GHz、100GHzでの出力が-11 dBm、飽和電流が5.5 mAです。逆バイアス3Vでは、帯域幅は110GHzに増加します。

6. Innolightは、デバイスのドーピング、電界分布、光生成キャリアの転送時間を十分に考慮した上で、ゲルマニウムシリコン光検出器の周波数応答モデルを確立しました。多くのアプリケーションでは大きな入力パワーと広い帯域幅が求められるため、大きな光パワー入力は帯域幅の低下を引き起こします。そのため、構造設計によってゲルマニウムのキャリア濃度を低減することがベストプラクティスです。

7、清華大学は、（1）100GHz帯域幅の二重ドリフト層（DDL）構造で高飽和電力UTC-PD、（2）100GHz帯域幅の二重ドリフト層（DCL）構造で高応答性のUTC-PD、（3）230GHZ帯域幅の高飽和電力MUTC-PDの3種類のUTC-PDを設計しました。さまざまなアプリケーションシナリオでは、高飽和電力、高帯域幅、高応答性は、将来200G時代に入ったときに役立つ可能性があります。