留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于硅与锗材料的改进集成雪崩光电二极管(英文)

魏佳童 陈立伟 胡海帆 刘志远

魏佳童, 陈立伟, 胡海帆, 刘志远. 基于硅与锗材料的改进集成雪崩光电二极管(英文)[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 188-193. doi: 10.3788/IRLA201645.S120002
引用本文: 魏佳童, 陈立伟, 胡海帆, 刘志远. 基于硅与锗材料的改进集成雪崩光电二极管(英文)[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 188-193. doi: 10.3788/IRLA201645.S120002
Wei Jiatong, Chen Liwei, Hu Haifan, Liu Zhiyuan. An advanced integrated avalanche photodiode with Si and Ge material[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S1): 188-193. doi: 10.3788/IRLA201645.S120002
Citation: Wei Jiatong, Chen Liwei, Hu Haifan, Liu Zhiyuan. An advanced integrated avalanche photodiode with Si and Ge material[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S1): 188-193. doi: 10.3788/IRLA201645.S120002

基于硅与锗材料的改进集成雪崩光电二极管(英文)

doi: 10.3788/IRLA201645.S120002
基金项目: 

黑龙江省自然科学基金(F201413);中央高校基本科研业务费专项资金(HEUCF130818)

详细信息
    作者简介:

    魏佳童(1990-),女,硕士生,主要从事同时电子信息技术与光电器件方面的研究。Email:13946025949@163.com

    通讯作者: 胡海帆(1984-),男,讲师,博士,主要从事物理电子学与现代光电器件方面的研究。Email:huhaifan1@163.com
  • 中图分类号: TN364.2

An advanced integrated avalanche photodiode with Si and Ge material

  • 摘要: 提出了一种改进的集成雪崩光电二极管器件结构,由硅和锗材料的雪崩光电二极管结构集成,分别包含吸收区、电荷区和倍增区结构。该改进雪崩光电二极管对光线波长的探测范围扩展到200~1400 nm。对雪崩光电二极管的关键参数,如器件内电场分布、暗电流、光电流、增益和光响应等进行了分析。仿真结果表明改进雪崩光电二极管的击穿电压为145 V。当阴极偏置电压为140 V时,该器件对900 nm波长光线的峰值响应可以达到22 A/W。在器件击穿之前,400 nm波长光线的电流增益可以对达到50。对改进雪崩光电二极管器件的工艺流程也进行了讨论。
  • [1] Luo Q H, Peng Y, Peng X Y. Uncertain data clustering-based distance estimation in wireless sensor networks[J]. Sensors, 2014, 14:584-6605.
    [2] Luo Q H, Yan X Z, Li J B, et al. DDEUDSC:Dynamic distance estimation using uncertain data stream clustering in mobile wireless sensor networks[J]. Measurement, 2014, 55:423-433.
    [3] Mohd O, Siti T, Mohd H, et al. Reviews on avalanche photodiode for optical communication technology[J]. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 2014, 9:35-44.
    [4] Zhang D P, Wu C, Zhang R Z. Study on thermal effect of LD end-pumped separated amplifier structure[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(7):2250-2255.(in Chinese)
    [5] Wang X, Xu Y J, Fan X G. Thermal performance testing for high power light-emitting diode based on voltage-current characteristics with pulse injection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8):2417-2422.(in Chinese)
    [6] Rochas A, Pauchard A R, Besse P A. Low-noise silicon avalanche photodiodes fabricated in conventional CMOS technologies[J]. IEEE Trans Elect Dev, 2002, 49:387-394.
    [7] City F, Hayes J M, Corbett B. Modeling the effects of interface traps on the static and dynamic characteristics of Ge/Si avalanche photodiodes[J]. IEEE J Quantum Electronics, 2011, 47:849-857.
    [8] Sze S M, Ng K K. Physics of Semiconductor Device[M]. 3rd ed. Hoboken:Wiley, 2007:457-462.
    [9] Wegrzecka I. Design and properties of silicon avalanche photodiodes[J]. Opto-Electrons Rev, 2004, 12:95-104.
    [10] McIntyre R J, Webb P P, Dautet H. A short-wavelength selective reach-through avalanche photodiode[C]//Conference of NSSM, 1995, 1:188-191.
    [11] Silvaco International Software. Atlas user's manual[Z]. Santa Clara, CA, USA, Silvaco:2012.
    [12] Silvaco International Software. Devedit user's manual[Z]. Santa Clara, CA, USA, Silvaco:2012.
    [13] Ruegg H W. An optimized avalanche photodiode[J]. IEEE Trans Elect Dev, 196, 5:239-251.
    [14] Jung S, Moon M, Kim H J. A simulation study of silicon avalanche photodiodes[C]//Conf of NSSM, 2006:1064-1067.
    [15] Michel J, Liu J, Kimerling L C. High-performance Ge-on-Si photodetectors[J]. Nature Photonics, 2010, 4:527-534.
  • [1] 龙耀强, 单晓, 武文, 梁焰.  基于InGaAs/InP低噪声GHz单光子探测器研究(特邀) . 红外与激光工程, 2023, 52(3): 20220901-1-20220901-8. doi: 10.3788/IRLA20220901
    [2] 曹杰, 郝群, 张芳华, 徐辰宇, 程阳, 张佳利, 陶禹, 周栋, 张开宇.  APD三维成像激光雷达研究进展 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20190549-1-20190549-10. doi: 10.3788/IRLA20190549
    [3] 史衍丽, 朱泓遐, 杨雪艳, 曾辉, 李再波, 刘辰, 王建, 王伟.  InP基自由运行模式单光子APD . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103005-0103005(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0103005
    [4] 褚理想, 樊巧云.  基于量子遗传算法的多光电二极管布局优化 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 813002-0813002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0813002
    [5] 师宇斌, 张检民, 张震, 林新伟, 程德艳, 窦鹏程.  基于等效电路参数提取的硅光电二极管激光损伤机理分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 106002-0106002(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0106002
    [6] 朱旭波, 李墨, 陈刚, 张利学, 曹先存, 吕衍秋.  InAlSb红外光电二极管性能研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 704002-0704002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0704002
    [7] 吴金, 俞向荣, 史书芳, 郑丽霞, 孙伟锋.  采用APD单光子阵列读出集成电路的红外测距技术 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 604002-0604002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0604002
    [8] 周玉蛟, 任侃, 钱惟贤, 王飞.  基于光电二极管反偏的光电检测电路的噪声分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 117003-0117003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0117003
    [9] 骆冬根, 邹鹏, 陈迪虎, 王羿, 洪津.  伽马射线辐照对硅光电二极管性能的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 320001-0320001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0320001
    [10] 李慧梅, 胡晓斌, 白霖, 李晓敏, 于海龙, 徐云, 宋国峰.  In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As雪崩光电二极管的数值模拟研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520005-0520005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0520005
    [11] 廖雅香, 张均营, 余凯, 薛春来, 李传波, 成步文.  SiGe/Si单光子雪崩光电二极管仿真 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520004-0520004(3). doi: 10.3788/IRLA201645.0520004
    [12] 刘俊良, 李永富, 张春芳, 王祖强, 方家熊.  基于APD-PIN结电容平衡电路的门控单光子探测器 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3181-3185.
    [13] 王巍, 王川, 颜琳淑, 杜超雨, 王婷, 王冠宇, 王振, 冯世娟.  一种高带宽NP 型CMOS APD 的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 699-704.
    [14] 郭倩, 蓝天, 朱祺, 倪国强.  室内可见光通信APD 探测电路的设计与实现 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 731-735.
    [15] 王巍, 颜琳淑, 王川, 杜超雨, 王婷, 王冠宇, 袁军, 王振.  Ge/Si SACM-APD器件分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1349-1353.
    [16] 左娅妮, 李政勇, 杨峥, 刘未华, 陈长权, 吴家盛.  基于硅雪崩光电二极管的双光子吸收实验 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3928-3931.
    [17] 李建中, 彭其先, 李泽仁, 李剑, 王荣波.  弹载激光主动成像制导技术发展现状分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1117-1123.
    [18] 王巍, 冯其, 武逶, 谢玉亭, 王振, 冯世娟.  硅基APD器件的工艺及性能仿真分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 140-144.
    [19] 刘福浩, 许金通, 王玲, 王荣阳, 李向阳.  GaN基雪崩光电二极管及其研究进展 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1215-1221.
    [20] 马俊岭, 樊宪唐, 阎得科, 赵现伟.  采用制冷型雪崩管激光测距接收电路设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2041-2044.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  485
  • HTML全文浏览量:  70
  • PDF下载量:  240
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-02-01
  • 修回日期:  2016-03-20
  • 刊出日期:  2016-05-25

基于硅与锗材料的改进集成雪崩光电二极管(英文)

doi: 10.3788/IRLA201645.S120002
    作者简介:

    魏佳童(1990-),女,硕士生,主要从事同时电子信息技术与光电器件方面的研究。Email:13946025949@163.com

    通讯作者: 胡海帆(1984-),男,讲师,博士,主要从事物理电子学与现代光电器件方面的研究。Email:huhaifan1@163.com
基金项目:

黑龙江省自然科学基金(F201413);中央高校基本科研业务费专项资金(HEUCF130818)

  • 中图分类号: TN364.2

摘要: 提出了一种改进的集成雪崩光电二极管器件结构,由硅和锗材料的雪崩光电二极管结构集成,分别包含吸收区、电荷区和倍增区结构。该改进雪崩光电二极管对光线波长的探测范围扩展到200~1400 nm。对雪崩光电二极管的关键参数,如器件内电场分布、暗电流、光电流、增益和光响应等进行了分析。仿真结果表明改进雪崩光电二极管的击穿电压为145 V。当阴极偏置电压为140 V时,该器件对900 nm波长光线的峰值响应可以达到22 A/W。在器件击穿之前,400 nm波长光线的电流增益可以对达到50。对改进雪崩光电二极管器件的工艺流程也进行了讨论。

English Abstract

参考文献 (15)

目录

    /

    返回文章
    返回