OFC2024 ఫోటోడిటెక్టర్లు

ఈరోజు మనం OFC2024ని పరిశీలిద్దాంఫోటో డిటెక్టర్లువీటిలో ప్రధానంగా GeSi PD/APD, InP SOA-PD, మరియు UTC-PD ఉన్నాయి.

1. UCDAVIS ఒక బలహీనమైన రెసోనెంట్ 1315.5nm నాన్-సిమెట్రిక్ ఫాబ్రీ-పెరోట్‌ను గ్రహించిందిఫోటోడిటెక్టర్చాలా తక్కువ కెపాసిటెన్స్‌తో, ఇది 0.08fFగా అంచనా వేయబడింది. బయాస్ -1V (-2V) ఉన్నప్పుడు, డార్క్ కరెంట్ 0.72 nA (3.40 nA) మరియు ప్రతిస్పందన రేటు 0.93a/W (0.96a/W)గా ఉంటుంది. శాచురేటెడ్ ఆప్టికల్ పవర్ 2 mW (3 mW). ఇది 38 GHz హై-స్పీడ్ డేటా ప్రయోగాలకు మద్దతు ఇవ్వగలదు.
కింది రేఖాచిత్రం AFP PD యొక్క నిర్మాణాన్ని చూపిస్తుంది, ఇది వేవ్‌గైడ్ కపుల్డ్ Ge-on-Si ఫోటోడిటెక్టర్ముందు వైపున ఉన్న SOI-Ge వేవ్‌గైడ్ 10% కంటే తక్కువ పరావర్తనశక్తితో 90% కంటే ఎక్కువ మోడ్ మ్యాచింగ్ కప్లింగ్‌ను సాధిస్తుంది. వెనుక వైపున 95% కంటే ఎక్కువ పరావర్తనశక్తి గల డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ బ్రాగ్ రిఫ్లెక్టర్ (DBR) ఉంటుంది. ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన కావిటీ డిజైన్ (రౌండ్-ట్రిప్ ఫేజ్ మ్యాచింగ్ కండిషన్) ద్వారా, AFP రెసొనేటర్ యొక్క పరావర్తనం మరియు ప్రసారాన్ని తొలగించవచ్చు, దీని ఫలితంగా Ge డిటెక్టర్ యొక్క శోషణ దాదాపు 100%కి చేరుకుంటుంది. కేంద్ర తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క మొత్తం 20nm బ్యాండ్‌విడ్త్ అంతటా, R+T <2% (-17 dB). Ge వెడల్పు 0.6µm మరియు కెపాసిటెన్స్ 0.08fFగా అంచనా వేయబడింది.

2, హువాజోంగ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ విశ్వవిద్యాలయం సిలికాన్ జెర్మేనియంను ఉత్పత్తి చేసిందిహిమపాతం ఫోటోడయోడ్, బ్యాండ్‌విడ్త్ >67 GHz, గెయిన్ >6.6. SACMAPD ఫోటోడిటెక్టర్ట్రాన్స్‌వర్స్ పైపిన్ జంక్షన్ యొక్క నిర్మాణం సిలికాన్ ఆప్టికల్ ప్లాట్‌ఫామ్‌పై తయారు చేయబడింది. ఇంట్రిన్సిక్ జెర్మేనియం (i-Ge) మరియు ఇంట్రిన్సిక్ సిలికాన్ (i-Si) వరుసగా కాంతిని శోషించే పొరగా మరియు ఎలక్ట్రాన్ డబ్లింగ్ పొరగా పనిచేస్తాయి. 14µm పొడవు గల i-Ge ప్రాంతం 1550nm వద్ద తగినంత కాంతి శోషణకు హామీ ఇస్తుంది. చిన్న i-Ge మరియు i-Si ప్రాంతాలు అధిక బయాస్ వోల్టేజ్ కింద ఫోటోకరెంట్ సాంద్రతను పెంచడానికి మరియు బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను విస్తరించడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి. APD ఐ మ్యాప్‌ను -10.6 V వద్ద కొలవబడింది. -14 dBm ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ పవర్‌తో, 50 Gb/s మరియు 64 Gb/s OOK సిగ్నల్స్ యొక్క ఐ మ్యాప్ క్రింద చూపబడింది, మరియు కొలవబడిన SNR వరుసగా 17.8 మరియు 13.2 dB.

3. IHP 8-అంగుళాల BiCMOS పైలట్ లైన్ సౌకర్యాలు జెర్మేనియంను చూపుతాయిPD ఫోటోడిటెక్టర్సుమారు 100 nm ఫిన్ వెడల్పుతో, ఇది అత్యధిక విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని మరియు అతి తక్కువ ఫోటోక్యారియర్ డ్రిఫ్ట్ సమయాన్ని ఉత్పత్తి చేయగలదు. Ge PD 265 GHz@2V@ 1.0mA DC ఫోటోకరెంట్ యొక్క OE బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను కలిగి ఉంది. ప్రక్రియ ప్రవాహం క్రింద చూపబడింది. దీని అతిపెద్ద ప్రత్యేకత ఏమిటంటే, సాంప్రదాయ SI మిశ్రమ అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్‌ను విడిచిపెట్టి, జెర్మేనియంపై అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ప్రభావాన్ని నివారించడానికి గ్రోత్ ఎచింగ్ పథకాన్ని అవలంబించారు. డార్క్ కరెంట్ 100nA, R = 0.45A /W.
4, HHI, SSC, MQW-SOA మరియు హై స్పీడ్ ఫోటోడిటెక్టర్‌తో కూడిన InP SOA-PDని ప్రదర్శిస్తుంది. O-బ్యాండ్ కోసం, PD 1 dB కంటే తక్కువ PDLతో 0.57 A/W A ప్రతిస్పందనను కలిగి ఉండగా, SOA-PD 1 dB కంటే తక్కువ PDLతో 24 A/W ప్రతిస్పందనను కలిగి ఉంది. రెండింటి బ్యాండ్‌విడ్త్ ~60GHz, మరియు 1 GHz వ్యత్యాసం SOA యొక్క రెసొనెన్స్ ఫ్రీక్వెన్సీకి కారణమని చెప్పవచ్చు. అసలు కంటి చిత్రంలో ఎటువంటి నమూనా ప్రభావం కనిపించలేదు. SOA-PD 56 GBaud వద్ద అవసరమైన ఆప్టికల్ పవర్‌ను సుమారు 13 dB తగ్గిస్తుంది.

5. ETH, టైప్ II మెరుగైన GaInAsSb/InP UTC-PDని అమలు చేస్తుంది, ఇది జీరో బయాస్ వద్ద 60GHz బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు 100GHz వద్ద -11 dBm అధిక అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. GaInAsSb యొక్క మెరుగైన ఎలక్ట్రాన్ రవాణా సామర్థ్యాలను ఉపయోగించి, ఇది మునుపటి ఫలితాల కొనసాగింపు. ఈ పేపర్‌లో, ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన అబ్సార్ప్షన్ లేయర్‌లలో 100 nm మందంతో అధికంగా డోప్ చేయబడిన GaInAsSb మరియు 20 nm మందంతో డోప్ చేయబడని GaInAsSb ఉన్నాయి. NID లేయర్ మొత్తం ప్రతిస్పందనను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది మరియు పరికరం యొక్క మొత్తం కెపాసిటెన్స్‌ను తగ్గించి, బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను మెరుగుపరచడంలో కూడా సహాయపడుతుంది. 64µm² UTC-PD 60 GHz జీరో-బయాస్ బ్యాండ్‌విడ్త్, 100 GHz వద్ద -11 dBm అవుట్‌పుట్ పవర్ మరియు 5.5 mA శాచురేషన్ కరెంట్‌ను కలిగి ఉంటుంది. 3 V రివర్స్ బయాస్ వద్ద, బ్యాండ్‌విడ్త్ 110 GHzకి పెరుగుతుంది.

6. ఇన్నోలైట్, డివైస్ డోపింగ్, విద్యుత్ క్షేత్ర పంపిణీ మరియు ఫోటో-జనరేటెడ్ క్యారియర్ బదిలీ సమయాన్ని పూర్తిగా పరిగణనలోకి తీసుకుని, జెర్మేనియం సిలికాన్ ఫోటోడిటెక్టర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ మోడల్‌ను స్థాపించింది. అనేక అనువర్తనాలలో అధిక ఇన్‌పుట్ పవర్ మరియు అధిక బ్యాండ్‌విడ్త్ అవసరం ఉన్నందున, అధిక ఆప్టికల్ పవర్ ఇన్‌పుట్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌లో తగ్గుదలకు కారణమవుతుంది, కాబట్టి నిర్మాణాత్మక రూపకల్పన ద్వారా జెర్మేనియంలో క్యారియర్ సాంద్రతను తగ్గించడం ఉత్తమ పద్ధతి.

7, సింఘువా విశ్వవిద్యాలయం మూడు రకాల UTC-PD లను రూపొందించింది, (1) అధిక సంతృప్త శక్తితో 100GHz బ్యాండ్‌విడ్త్ డబుల్ డ్రిఫ్ట్ లేయర్ (DDL) నిర్మాణం గల UTC-PD, (2) అధిక ప్రతిస్పందనతో 100GHz బ్యాండ్‌విడ్త్ డబుల్ డ్రిఫ్ట్ లేయర్ (DCL) నిర్మాణం గల UTC-PD, (3) అధిక సంతృప్త శక్తితో 230 GHz బ్యాండ్‌విడ్త్ MUTC-PD. భవిష్యత్తులో 200G శకంలోకి ప్రవేశించినప్పుడు, విభిన్న అప్లికేషన్ దృశ్యాల కోసం, అధిక సంతృప్త శక్తి, అధిక బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు అధిక ప్రతిస్పందన ఉపయోగకరంగా ఉండవచ్చు.