Полупроводникови технологиисъвпадение от -42% между двата хетероструктурни материала. Това позволява висококачествен Ge епитаксиален филм със заглавни дислокации на тази глава, занимаващи се с най-съвременните Ge фотодетекторни технологии Wegin с дискусията за дизайна на Ge p-i-n фотодетектор с evanescent-свързан Ge p-i-n отговорен за генерирането на утечки в такова устройство, зависи от ясно изяснените фактори, ограничаващи скоростта на детектора и така обсъдени. Тази глава също има за цел да обсъди демонстрацията на проектиран Geechanism с бариера на Шотки, отговорен за генерирането на висок ток на утечка в такъв детектор, занимаващ се с нови концепции, приети за разгледайте това чрез модулация на бариерата на Шотки са представени Подходите се основават на инженерство на лентата, както и де-пининг на нивото на Ферми чрез разделяне на валентния адсорбатен/германиев интерфейс. Неотдавнашният технологичен пробив в използването на всички Group-(APD) е представен следващия Процесът на тъканта и дизайнът на GeSi APD включва главата с обобщение, предоставящо на читателите обсъжданото ядро Wethe показателите за ефективност на различните базирани на Ge фотодетекторни схеми2 Хетеро-епитаксия на германий върху Silico Ключовото качество на германий (Ge) епитаксия растеж върху Si) остава с щрих между двете хетероструктури доказано е, че деформацията на материалите води до две основни дислокации на резби и (2) грапава морфология на повърхността, дължаща се на 3D Stranski-Krastanov(SKрометира ефективността на фотодетектор Предложени стратегии за това, че тези предизвикателства варират до голяма степен
Един интуитивен подход е да се развие силициево-германиев (SiGe) слой чрез композиционно градиране на неговата Gencentration до 100% Използване на нискоенергийно плазмено усилено химическо отлагане на пари Oh et al (2002) показаха, че за всеки 10% увеличение на Ge моларната фракция В опит да намалят допълнително дебелината на тези активни слоеве, huang et al (2004 възприемат друг подход, базиран на оптимизирането на два тънки SiGe буферни слоя с постоянно променяща се концентрация на Ge. При такъв подход първо беше отгледан Sio4sGeo ss буфер с дебелина 0 6um и след това последван от междинен Si3 Geo 6s буфер с дебелина 04um Плътност на място преди растежа 5um дебел Ge епилей от 400°C Чрез този подход, нишковидните дислокации трябва да бъдат уловени в хетеро-ntechopen
Germanium Photodetector Technologies за оптични комуникационни приложения0LateralWHMTime(ps6 Импулсни отговори на VPD и LPD детекторите melength of1550nm По-малка FWHM ширина на импулса от -244, постигната в vpd asLPD, което съответства на -3db честотна лента3GHZ честотната лента на детектора може да бъде допълнително доказана от окото модели mDCA Фигури, че високата скорост на откриване на снимки нагоре85Gb/s може да бъде постигната от vPD детектора Моделите за чисто око ясно илюстрират свойството за нисък шум на детектора
Възможни са измервания с по-висока скорост чрез допълнително подобряване на геометрията на детектора за намаляване на капацитета на устройството5 Gb/s625Gb/s425Gb85 Gb/пръски (PRBS 2-1ts на vpd при отклонение от -10v Детекторът демонстрира висока чувствителност и фотооткриване с нисък шум до побитова скорост от 85Gb/s Характеристиката на детектора за нисък шум може да бъде ясно илюстрирана от шаблоните за чисто око ntechopen
Полупроводникови технологии Фигура 8(a) показва общия капацитет на устройството, измерен като функция на приложените обратни напрежения за различна геометрия на детектора. Очевидно, удължаването на дължината на детектора, капацитетът поради по-голям ефективен детектор, освен това драстично спада почти до плато при режим на високо напрежение Това се дължи на разширяването на ширината на слоя deplyer, тъй като приложеното отклонение се повишава. По-нататъшното увеличаване на отклонението през редуващите се n+ кръстовища би довело до значително изчерпване на резултатите от теоретичното моделиране на RC-времевата константа и времевата честотна лента, но това води до влошена RC-времева честотна лента Tmitation, може да се мащабира дължината на детектора, за да се постигне по-нисък капацитет за честотна лентаL255rR aL=75uma L=50um0004060
810121,416приложено напрежение V, (v)p+ до n+ различни дължини на детектора (b) Намаляването на мащаба на дължината на детектора води до увеличаване на честотната лента поради намален капацитет на устройството35 Въздействие на тунелирането на лентата-прихващане-лента върху генерирането на тъмен токn, за да получите представа в механизма на изтичане за Ge детекторите, беше извършен gy анализ на тъмното IDark (Ang et al, 2009) В този анализ, моделиран с помощта на следната функционална форма, където t означава отговорния за генерирането на изтичане Фигура, 9(a) изобразява отклонението зависимостта на фотодетектора darkGe p-i-n, измерена при нарастващ температурен диапазон от 303Kntechopen
Germanium Photodetector Technologies for Optical Communication Applications. От тази фигура се наблюдава, че температурата има значително въздействие върху IDark. Повишаването на работната температура и приложеното отклонение се намират логаритмична графика на I9(b) Правата линия, напасната към тази графика, дава градиент, който съответства на енергия на активиране Ea При фиксирано обратно отклонение от -0 5V, извлеченият Eg се наблюдава като почти половината от енергията на забранената зона на Ge Ex, което показва, че механизмът на тъмен ток е доминиранr1952) Това е неочаквано, тъй като голямата решетка между материалите на хетероструктурата може да доведе до Ge епитаксиален филм с висока плътност на дислокация на нишка. Доказано е, че съществуването на такива дефекти влияе върху ефективния живот на носителя и увеличаването на тока на утечка, както беше обсъдено по-рано в Раздел 32, сила, както е илюстрирано на Фигура 10(a) Увеличаване на интензитета на полето, зоната на изчерпване, показана на reg Eu, отговорен за изтичането genxпоненциално увеличение на тенденцията на тъмния ток. Механизмът, отговорен за това, е, че електрическото поле увеличава огъването на лентата, което води до подобрена градация на продажбата на електрони
Например, силата на електрическото поле от 17 kv/cm до 25 kv/cm подобрява тъмнината от 0 27uA до 044uA, показвайки повече от 60% разграждане на IDork(b)373KTemperature: 296-373KE-037evlkT(ev)g 9(a ) Диаграма на характеристиките на тъмния ток като функция на приложеното отклонение за Ge p-i-notodetector с нарастващ температурен диапазон от 303 K до 373 K(b) Извличане на енергията на активиране за генериране на утечки като функция на приложеното отклонение
Енергия на полупроводниковия Gap Bandgap -066\045040903%035030Температура: 296 K0,2000020Електрическо поле E (kv/ширина на изчерпване W (um)Er за изтичанеприложено електрическо поле, което води до намаляващ Ea trenintensiA намален, например при режим на силно поле, олово, повишено тъмно генериране на ток (b) Зависимост на тока на Plotlark от ширината на изчерпване Wo на Ge p-i-n фотодетектор Мащабиране Wpds до значително по-висока тъмнина. Наблюдава се такъв ефект на тунелиране на лентови капани и ленти, за да демонстрира силна зависимост от ширината на изчерпване WD, която разделя p+ и n+ металургичните връзки
В този случай ge детекторът е k от 06-18um За да се избегне разликата в контактната площ, дължаща се на вариация на присъщия Gedth, металната геометрия също е променена така, че общият метален контакт е сравним за всички дизайни. Имайте предвид, че намаленото Wp е често е желателно от гледна точка на подобряване на производителността на честотната лента на детектора Фигура 10 (значително тъмен ток намалява плътността на тъмния ток с -29%, което допълнително се влошава до -90%, когато Wo достигне 0,6 um Основният механизъм, отговорен за това явление, може да бъде обяснен с помощта на Фигура 11 Когато работи в режим на силно поле, разширен лентов детектор с широк Wp [Фиг. 11(b)) Заслужава да се отбележи също така, че плътността на тъмния ток започва да се издига на плато за WD>13um, което означава, че влиянието на тунелирането на лента-задържаща лента върху утечката генерирането става сравнително по-малко pi. Тази констатация предполага, че трябва да се вземе предвид компромис в дизайна в хода на мащабирането на WD, за да се даде възможност за подобряване на честотната лента, тъй като това би довело до по-ясно изразен тъмен ток degradativentechopen
Germanium Photodetector Technologies for Optical Communication Applicationsa)Подобрено btE-FieldE-FieldNarrow l中Wide Wobending резултати от Ge bandhiches електрони и дупки, тунелиращи центрове Такова явление се наблюдава да става все по-забележимо за устройства с(a)WD в сравнение с това с( b) широка WDH Въпреки това, проблемът с високия тъмен ток, който се среща в тези детектори, налага много ntegralo"citance и лекота за постигане на лошо съотношение сигнал/шум (SNR) Този недостатък би бил допълнително утежнен, когато се използва материал с тясна забранена лента като Ge, където високо тъмният ток се приписва предимно на ниската височина на бариерата на Шотки в резултат на закрепване близо до валентната лента. Егриментални демонстрации показаха, че фотодетекторът Ge msm с настърган така че риба показва високо тъмно cuchievoet aL, 2007) Такова ниво на тъмно е твърде високо, за да бъде приемливо за високоскоростен приемник, който обикновено толерира ток на утечка под 1OuA има за цел да се справи с този проблем чрез прилагане на потискане на тока на утечка в Ge MSM фотодетектор
Концепциите се основават на модулиране на бариера на Шотки, инженерство на разграничената лента като ниво на Ферми, де-g чрез отделяне на валентно поправящ адсорбат на интерфейса метал/германий4 при използване на материал с голяма забранена лента Материалът за пролуката на лентата за модулация на бариерата на Шотки е широко разпространен в Ge MsM фотодетектор Oh et al (2004) съобщават за производството на метал-Ge-метален фотодетектор, включващ тънък аморфен -Ge слой, разположен между метала и германиевия интерфейс, за да се увеличи бариерата на Шотки, постигнато е намаляване на тъмния ток на порядъци от величина Laih et al (1998), от друга страна, приет аморфен-Si слой в фотодетектор метал-полупроводник-метал с U-образни жлебове, за да се позволи entechopen
Подтискане на тъмния ток на Semiconductor Technologies с повече от три порядъка В тази работа некултурирането на височината на бариерата на Шотки в Ge MSM фотодетектор с интегриран започва с 8-инчов субстрат силиций върху изолатор (SOl) с (100) повърхност ориентация Субстратът SoI се отличава с дебелина на силициевото тяло от -250 nm и дебелина на заровения оксид от -1 um Si микровълнововодът е формиран за първи път чрез използване на анизотропно сухо ецване, за да се постигне профил на стената на правата стена за загуба на разпространение, след като след това са моделирани чрез почистване със стандартен разтвор на пирана (т.е. смес от сярна киселина (H SO4) с преместване Със стандартен SCl (NH, OH: H O2: H2O) и след това подложена на HF-последно мокро почистване за система за отлагане (UHVCVD) Печене N2 в околната среда при 80o°C за отстраняване на оксида и последвано от отлагане на a-5 nin Si буфер при 530C След това се отлага тънък SiGe буферен слой, за да има постепенен преход от чист Si към чист Ge в хетероинтерфейса
Зародишен слой Ge с дебелина след това се отглежда с помощта на ниска температура при 370 C преди растежа на -30°С измерена температура, прекурсорни газове дисилан въздиша и SiGeGe измива Дефектите в Ge епила разкриват равномерно разпределение на луалната деформация на опън в отглеждания Ge филм върху Sisubstrate, който се приписва на разликата в коефициента на топлинно разширение между Ge и Si по време на охлаждане Metalbarrier и Ge епитаксиален филм(b) SEMed Ge-on-SOI MSMdetectoguide Ge детекторът разполага с ефективна ширина на устройството w дължина L от 2 6um и 52um, съответно Разстоянието между металните контакти S е-lunntechopen
Германиеви фотодетекторни технологии за оптични комуникационни приложенияm如След контакт с кристален силициево-въглероден (Si: C) епиларен слой от -18 nm се използва дисилан (Si2H6) и разреден метилсилан (SiH3 CH3) прекурсорни газове Stptimum Si: C дебелина е избрана въз основа на съображенията за actingopress ток на утечка, като същевременно се постига ниска плътност на дефекти в хетеропрехода Хлор (Cl) прекурсор, газов селективен епитаксиален растеж. Молът, фракциониран в sic филма, беше измерен на -1% на базата. Междувременно беше установено, че общата сума, получена от SIMS анализа, е до -1%, което означава, че около 03% от въглерода е включен в интерстициалите. Въпреки значителната решетка, si: Cbi-измерен и изглежда с добро кристално качество, както се потвърждава от дифракционната метализация чрез бързо преобразуване на Фурие (FFT), състояща се от TaN/Al(250A /6000A) и шаблонно изтриване на db) показва микроскопско (SEM) изображение на мимолетно свързано Ge-on-SOI MSM фотодетектор интегрирано ръководство Детекторът разполага с ефективно оросяване от 2
6 um и 52 um, съответно. Разстоянието S между металните електроди на фотодетектора беше литографски дефинирано на -1 umGE師h-01evSi Вълновод Фигура 13, Схема на напречното сечение на Ge фотодетектор, включващ фигура метал-полупроводник-метал Силна Fepinning резултатна дупка Височина на бариерата на Шотки, която формира основната причина за генерирането на висок ток на утечка. Фигура 13 изобразява схема на напречното сечение на MSM конфигуриран Ge фотодетектор ефект на понижаване, областта на откриване на Ge между металните електроди ще бъде изчерпана при високо приложено отклонение. Общият тъмен ток / ротален, протичащ през тогава фотодетекторът може да бъде описан със следния изразbbh/kTTotal"Jpкъдето Jp On) е хеектираната от анода (катода), а Ap "(An") константата на Ричардсън за дупка (електрон) И токът на дупка, и ток на електрони арнтехопен
Германиеви фотодетекторни технологии за интерфейси на приложения за оптична комуникация Това дава възможност за значително намаляване на плътността на дислокация на израсналия Geim-подобряване на производителността на тъмния ток на детекторите още един подход, Colace et al (1999) предложи директен хетероепитаксиален растеж на Gen Si чрез вмъкването на такива тънки буфери на растежа на 3D SK и позволява дислокациите на несъответствието да бъдат концентрирани в хетероинтерфейсите. Въпреки това такъв подход r
изисква ацикличен процес на отгряване, който да се извършва както при висока, така и при ниска температура (900C/780C) подход на термично отгряване, Lial (1999) също е отбелязал подобрение както на повърхностната грапавост, така и на дислокационната плътност. ниско като 23x106, както се постигаВъпреки това, нуждите от високотемпературно пост-епитаксиално отгряване на Ge с време на цикъл представляват голямо значение. В тази работа селективният епитаксиален растеж на Ge върху силиций върху изолатор (син) изпълнява ултрависокохимични национални подходи , в това изследване се предлага тънък псевдоградуиран SiGe буфер с дебелина -20 nm, за да се облекчи голямото напрежение на несъответствието на решетката между хетероструктурните материали (Фигура 1). прекурсорни газове, използвани за SiGe grovmprise на разреден герман (GeHa) и чист дисилан (Si2H6) Относително тънка температура на Ge от 370°C. Използването на растеж при ниска температура има за цел да потисне миграцията на адатоми върху Si andus предотвратява образуването на 3D SK растеж, който позволява плоска морфология на повърхността на Ge. При получаване на гладък Ge зародишен слой, епитаксиалният продукт след това се повишава до C, за да се улесни по-бързият растеж на епитаксия, за да се получи желаната дебелина. С помощта на този подход е демонстриран висококачествен Ge епислой с дебелина до 2 um, заедно с постигането на резбова плътност на дислокация като 10 cm 2, без да се подлага на каквато и да е стъпка на високотемпературно циклично термично отгряване DOnmGeOnmFig 1(a) Схематичен изглед на стека на слоевете за директен хетероепитаксиален растеж (b) ТЕМ микроснимка с висока разделителна способност, показваща ефективността на псевдоградуиран SiGeuffer за намаляване на плътността на дислокациите на нишката в рамките на Ge epilayntechopen
Semiconductor Technologiesa)bFieldRMS -028 nmOxid2(a)Изображение от сканираща електронна микроскопия (SEM), показващо постигането на отличен Ge епитаксиален ред и селективност върху SOl субстрат(b) Постигната отлична Ge повърхност, както е определено с помощта на атомно-силова микроскопия (AFM има отлагане и обратно ецване Във всеки цикъл на отлагане, времето за растеж на ge се внимателно 廣 избягвайте да надвишавате времето за инкубация, необходимо за зараждане на Ge семената върху филма. След всеки цикъл на отлагане на Ge, кратък процес на обратно ецване, използващ хлор (След това ще бъде въведен Clgas, за да се премахнат възможните места за нуклеация на Ge това позволява да се разработи високо селективен процес на Ge епитаксия, заедно с 3 високоефективен германиев p-i-n фотодетектор. Поради лошия си коефициент на поглъщане, наследен от енергията с голяма ширина на лентата, е известно, че силицийът (Si) е непосилен за реализирането на фотодетектор, който е способни да генерират ефективни оптични детекции при дължини на вълните, които обикновено се използват в оптичните влакна, по-малка забранена енергия, като германий (Ge), за да осигурят благоприятна оптична абсорбция при тези дължини на вълните
Скорошният напредък в изследванията, развитието на технологията на фотодетекторите ясно показа, че Ge привлича нарастващ интерес поради коефициента на поглъщане2002) В допълнение технологията за производство на CMOS го прави привлекателна за активиране на демонстрационния близък инфрачервен фотодетектор (Soref, 2006) Въпреки това, дългата дължина на поглъщане в Ge при 155 трудно да се отговори на изискването за висока квантова ефективност за повърхностно осветен фотодетектор Въпреки ограничението от само 0 2A/w изисква растеж на дебел Ge епипластиран пълна абсорбция при тази дължина Напоследък, хетероепитаксия на Ge с такова предизвикателство за интеграция на дебелината, като висока плътност на дислокация на нишка което би довело до повишен ток на утечка спрямо чувствителността, Алтернативен подход за облекчаване на това изискване е използването на ntechopen
Germanium Photodetector Technologies за оптични комуникационни приложения, използвайки дължината на детектора, човек би могъл да постигне подобрена фоточувствителност, производителността на фотодетектора може също да бъде едновременно оптимизирана чрез промяна на дебелината до времето за повторно предаване dВ този раздел, различните дизайни на waveguidGe фотодетектор с pn конфигурация се обсъждат производителността mch като тъмен ток, responsivit3 1 Ge-on-soI фотодетекторни дизайни и фабричен Ge-on-soI фотодетекторен дизайн Фотодетектори с вертикална p-i-nt(VPD) и странична p-i-n(LPD) конфигурации спрямо дебелината на тази област ( ti-ce), съвместно дефинирани от дебелината на Ge (tce) и областта на импланта [ Фигура 3(a) Ширината W и дължината L на този VPD дизайн е 8um и 100um, съответно. За LPD дизайна, както p+, така и n, формирани в получите присъщото регионално определяне на разстоянието на тези редуващи се контакти [ Фигура 3(b)
Обърнете внимание, че дължината L на този дизайн на LPD е 20um и 100um, съответно. Вертикален p-i-n PhotodetGNDSi WaveguideSi WaveguideSi wGSi wp+ Sip+ SiFig. 3 (a)SEM микрография, показваща дизайна на изграден геодетектор, включващ вертикална p-il-lI конфигурация, (b)Ge фотодетектор дизайн с антехопен
Полупроводникови технологии за дебел Ge epil ефективността на оптичното поглъщане В резултат на разликата в рефрактидекса между si и ge вълноводът ще бъде свързан нагоре към Ge абсорбиращия слой, за да позволи на оптичния сигнал да бъде кодиран в неговия елевалентен ефикасен Вмъкването на дебел вграден оксид (BOX) fabricatiguide интегриран Ge фотодетектор започва с OI субстрат с начална дебелина на Si от -220 nm и дебелина на скрития оксид (BOX) от -2 um Канал вълновод с нано-конус с ширина от -200 nm, първо образуван от анизотропен сухо ецване, за да се получи гладък профил на страничната стена, за да се даде възможност на lowdone да формира Si анодите в VPD детектор Умерено висок p-tyr внимателно избран за формирането на анода, като същевременно не влияе върху качеството на Ge епитаксиалния филм след израстването Висока доза p+ contaas, извършена впоследствие и добавките се активират с помощта на бърза термична 1030 C за 5 секунди, за да се получат добри Si омични контакти
След отлагане на полеви оксид с дебелина 600A, приет за запазване на най-високото качество на повърхността на Si от възможно увреждане от реактора за епитаксия с химическо отлагане на пари (UHVCVD), Процесът на селективна Ge епитаксия започна с отлагането на нискотемпературен псевдоградуиран силиций-германий от Ge семена за постигане на ниско ниво на дефекти в рамките на Ge филма, високата температура след питаксия Ge отгряване, обикновено използвано за унищожаване на дефекти, за да се намали общият топлинен бюджет, високоактивни фосфорни и борни импланти след това бяха извършени в контакт, съответно, след отлагането на междинния слой диелектрик (ILD), контакт и изработка Фигури 3(a) и 3(b показват изображенията от сканираща електронна микроскопия (SEM) отгоре на VPD и LPD, влияещи върху шума от изстрела (ls) във фотодетектор според следния израз на елементарния заряд, B широчина на честотната лента, ID тъмния ток на детектора, iation При внимателно контролирана ситуация, преди да бъде пренебрегван Въпреки това, топлинното генериране и токът, дължащ се на силно електрическо поле, пораждат значителен тъмен изстрелен шум и по този начин засягат сигнала
Germanium Photodetector Technologies за оптични комуникационни приложения Сертикален PIN Страничен щифт pd元=1550 Приложено напрежение V, (V) Фигура 4 Характеристиките на детекторите vpd и lpd измерват характеристиките на ниско напрежение на детекторите vpd и lpd на тъмно, показвайки детекторите напред-към- коефициент на обратен ток от -4 порядъка на величина Fcplied bias от -10V, тъмният ток (lder) в VPD беше измерен на -050
7nA/um2), което е под типичното 1, Oua обикновено се счита за горна лимфа в LPdn откри много по-висока стойност от -3 8uA (или -19nA/um2), за да разбере по-добре факторите, които влияят на тъмния ток плътност (Dar), нека прегледаме израза, чемипроводников диод Тъмен където g означава елементарния заряд, n; присъщата широчина на предаване и ефективния живот на носителя. Ясно е, че увеличаването на ширината на слоя на изчерпване на тъмния ток perfd вероятно унищожава по-високия Idork, наблюдаван в LPD детектор. В допълнение, също така е важно да се отбележи, че Iark проявява силна зависимост от ефективния носител животът е контролиран както от живота, свързан с рекомбинацията на Shockley-Read-Hall (TsRH), така и от времето на дрейфа през региона на пространствения заряд (танин), както следва rH driftntechopen
Semiconductor TechnologiesSRHand e напрегнатостта на електрическото поле Очевидно е, че плътността на обратните тъмни дефекти в Ge епислоя и качеството на епитаксията биха били важни за намаляване на изтичането в приложеното обратно отклонение също е довело до утежнено влошаване на тъмния ток, което изяснява, че Idark има силна зависимост от напрегнатостта на електрическото поле По-нататъшно разглеждане на това явление ще бъде разгледано в по-късна дискусия33 Характеристики на реакция Чувствителността (R) на фотодетектор може да бъде описана с помощта на следния израз9R-IPhoto/ Popt"nq/huenotes фототока, Powt инцидента оптична мощност, n квантовата граница, h константата на Планк и u фротоните, които се абсорбират в германий, генерират двойки електрон-дупка, които ще бъдат събрани като фототок под приложено електрическо поле. Този фототок е линейно зависим от падащата оптична мощност преди достигане на насищане Освен това, подобно на ефекта на антума, чувствителността на детектора трябва да зависи от дължината. Следователно, чувствителността на детектора ще бъде значително по-висока при дължина на вълната, където фотонната енергия позволява генериране на двойка електрон-дупка чрез директен преход на чувствителността между vpd и lpd550nm в soguide
Типичният SOISi вълновод за загуба на оптично разпространение и вмъкнатият директно в Si nano-конуса За мощност на падаща светлина от -300uw, оптичните измервания показаха, че и двата vpd и lpd детектора постигат ниво на фототок при високи приложени отклонения над -10V, Фигура 5 сравнява чувствителността на tagesteresting, за да отбележи, че verticPin детекторът демонстрира по-ниска чувствителност в сравнение със страничния Pin детектор забрани на отклонения под -o5 v това вероятно се дължи на подобрен процес на рекомбинация при висока плътност на дефектни центрове близо до Ge-Si хетеропрехода Това е установена стойностHth повишен електростатичен потенциал в слоя на изчерпване, фото-генерираният носител, областта на пространствения заряд с подобрение, преди да могат да се рекомбинират в тези рекомбинационни центровеntechopen
Германиеви фотодетекторни технологии за оптични комуникационни приложения За приложено отклонение, по-голямо от -10 V, беше измерена сравнима чувствителност както за термични, така и за странични щифтови детектори Въпреки че металургичното съединение е разделено от 0 8um, страничният щифтов детектор показа висока абсолютна чувствителност от -09 A/w, Възможни механизми, отговорни за такива причини за високо ниво Първо, при силно обърнато отклонение, присъщата Ge област (т.е.
между и под металургичния възел) е симулиран като напълно изчерпан, както е потвърдено с помощта на симулатора на устройство MEDICI. Когато фотонът се абсорбира, за да произведе двойки електрони и дупки, той се събира от електрода като фототок. Второ, оптичната симулация показва, че повече от 80% от SOi вълноводът се абсорбира в рамките на първите 25 um от тогава при конструкцията с дълга дължина на поглъщане, неинцидентните фотони допринасят за постигането на висока чувствителност Детектор със страничен щифт Вертикален PIN детектор Приложено напрежение V, (Vity като функция на приложените напрежения както за VPD, така и за LPD детекторите, измерени при дължина на вълната от 1550nm3 4 Характеристики на импулсния отговор Импулсният отговор на фотодетектора е ограничен както от времето за преминаване на носителя (rи времевата константа RC (Rc), която може да се моделира с помощта на следните изрази, обозначаващи скоростта на формиране d ширината, така и rc съпротивленията и капацитета, свързани с детектора и неговата периферна верига ntechopen
Полупроводникови технологии Както е описано в тези уравнения, факторите, управляващи времето за фундаментална реакция, лимират времето за дрейф в областта на пространствения заряд и (2) капацитетът на прехода на устройството, дрейфът на носителите се влияе от електрическото поле, приложено спрямо пространствения заряд, изразен с използване на където u означава носителя и E електрическото поле Ясно е, че увеличаването на електрическата скорост се достига Sze(1981 от порядъка на 107 cm/s), по-високата мощност в сравнение с тази на Si го прави предпочитан материал, за да се даде възможност на реалната времева константа на RC. Капацитетът на прехода (Ci), който възниква от йонизираните донори (Np) и акцепторите (NA) са изразени2N, където e обозначава диэлектрическата проницаемост на материала, A площта на напречното сечение на детектора и wширочината на изчерпващия слой. Интуитивно, rethe deviceidth са полезни за намаляване на капацитета на прехода Въпреки това, приемането на предишния подход може да доведе до намаляване на перфорацията на чувствителност за оптичната абсорбция
Последният подход при разширяване на областта на пространствения заряд Следователно, оптимизирането на константата Retime и времето за преминаване на носителя ще бъде от решаващо значение при определяне на производителността на детектора при свръхчестотна лента, както е продиктувано с помощта на следния израз BdB(11) факторите, влияещи върху Бяха извършени измервания на скоростта на VPD и LPD. Извършени са измервания на импулсната реакция. И двата детектора характеризират сонди и те са уловени с високоскоростен осцил за вземане на проби. Фигура 6 показва, че vpd детекторът е постигнал по-малка ширина на половината максимум (FWHM) от 24 4ps в сравнение с тази на LPd детектор с малко по-голяма FWHM от -28 9ps. Това намалява времето за преминаване на носителя, използвано като метрика за измерване на скоростта на детекторите Чрез извършване на бърза честотна лента от 3dB от 113 и -101 GHhieved в vpd и lpd детекторите, resntechopen