高速单行载流子光电二极管的近弹道优化设计

• 作者: 甄政 郝然 邢东 冯志红 金尚忠
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 光电子学 光电二极管 单行载流子光电二极管 高速 近弹道优化
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信|Fiber Optics and Optical Communications
• 页码范围: 187-194
• 页数: 8页
• 分类号: TN364
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.1006003

摘要

基于近弹道优化的方法提出了一种高性能的单行载流子光电二极管(UTC-PD)的设计方案,用该方案制备的UTC-PD具有大的响应速度、响应度和饱和输出,且可减轻负载电压摆幅效应.设计的新光电二极管采用具有渐变掺杂的部分耗尽吸收层.在收集层底部插入p型掺杂薄电荷层,对器件内部电场进行了优化设计,让光生电子以过冲速度漂移,这样可减少电子的渡越时间,并使器件具备了高偏置电压操作能力,从而增大3 dB带宽,提升饱和性能.仿真分析表明,在8V的高反向偏置电压条件下,有源区面积为16 μm2的该器件可以获得超过86 GHz的3 dB带宽,响应度为0.17 A/W.