一种具有平顶陡边响应的新型谐振腔增强型(RCE)光电探测器的理论分析及模拟

提出了一种适用于波分复用系统的具有平顶陡边响应的新型谐振腔增强型 (RCE)光电探测器结构 ,模拟得到了量子效率从峰值下降 0 5dB的线宽 1 8nm ,10dB的线宽 5 6nm ,2 0dB的线宽 10 4nm ,量子效率峰值99 7%,几乎没有凹陷的响应曲线。     

新型谐振腔增强型（RCE）光探测器的实验研究

本文提出了一种新型的３腔结构谐振腔增强型光探测器,并进行了实验研究。此器件的光谱响应线宽由其滤波腔决定。实验测得为小于４ｎｍ;它的量子效率由其吸收腔决,器件的整体响应可以在一定程度上补偿其波腔的损耗。     

新型三腔谐振腔增强型光探测器的理论分析和数值模拟

提出了一种新的谐振腔增强型 (RCE)光探测器结构 ,它将器件结构中的谐振腔分为三个子腔。分析表明 ,采用这种新结构的光探测器在保留了 RCE光探测器优点的同时 ,还实现了器件量子效率及其光谱响应线宽之间制约关系的解耦 ,因而可以同时获得窄的光谱响应线宽 (<1 nm) ,高的量子效率 (>90 % )和高的响应速度。该器件可望在密集波分复用 (DWDM)光通信系统中得到广泛应用     

谐振腔增强型光探测器的分析与实验

我们研制了一种 Ga As/Al Ga As谐振腔增强型光探测器 ,并通过对器件的特性进行测试和分析 ,对有关 RCE器件的理论分析进行了实验验证 ,包括器件的量子效率、波长选择性及量子效率的最佳条件。实验结果与理论分析取得了很好的一致 ,这为设计性能更加优良的RCE器件提供了实验上有力的支持。     

1064nm RCE探测器光电响应特性分析

对1064nm谐振腔增强型(RCE)光电探测器(PD)的光电响应特性进行了分析研究.利用MBE生长技术得到有源区分别为量子阱和量子点的1064nm RCE探测器的外延片,并对制作的探测器进行了各种光电特性测试.结果表明量子阱结构的RCE探测器量子效率峰值达到57%,谱线半宽6～7nm,峰值波长1059nm;而量子点结构的RCE探测器量子效率峰值达到30%,谱线半宽5nm,峰值波长1056nm.通过分析量子效率和吸收系数之间的关系,对两种结构器件的吸收进行了比较,发现虽然量子点探测器的吸收小,但通过合理设计共振腔等方法也可以达到较高的量子效率.两种结构的器件都有很好的I-V特性.     

1064nm RCE探测器光电响应特性分析

对1064nm谐振腔增强型（RCE）光电探测器(PD)的光电响应特性进行了分析研究．利用MBE生长技术得到有源区分别为量子阱和量子点的1064nm RCE探测器的外延片,并对制作的探测器进行了各种光电特性测试．结果表明量子阱结构的RCE探测器量子效率峰值达到57%,谱线半宽6～7nm,峰值波长1059nm;而量子点结构的RCE探测器量子效率峰值达到30%,谱线半宽5nm,峰值波长1056nm．通过分析量子效率和吸收系数之间的关系,对两种结构器件的吸收进行了比较,发现虽然量子点探测器的吸收小,但通过合理设计共振腔等方法也可以达到较高的量子效率．两种结构的器件都有很好的Ｉ-Ｖ特性．     

谐振腔增强型光探测器的优化设计

讨论了谐振腔增强型光探测器的优化设计方法.综合分析了腔长、DBR反射镜的反射率、吸收层厚度、入光面积等关键因素对探测器性能的影响.采用特定的顺序来确定器件的各个参数,同时分析了驻波效应、生长偏差等因素的影响.     

一种具有平顶陡边响应的长波长光探测器

在PIN型光探测器的基础上制备了一种适用于波分复用系统的具有平顶陡边响应的长波长光探测器。利用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)设备在GaAs衬底上二次外延生长了具有台阶结构的GaAs/AlGaAs滤波腔和InP基PIN光探测器。高质量的GaAs/InP异质外延采用了低温缓冲层生长工艺;具有台阶结构的Fabry-Pérot(F-P)滤波腔采用了纳米量级台阶的制备方法。通过理论计算优化了实现平顶陡边光谱响应特性的器件结构;并通过实验成功制备出了具有平顶陡边响应性能的光探测器,器件的工作波长位于1 549nm,峰值量子效率大于25%,0.5dB光谱响应线宽为3.9nm,3dB光谱响应线宽为4.2nm,响应速率达到17GHz。     

一种具有平顶陡边响应的InP基长波长可调谐光探测器的设计

在一镜斜置三镜腔型光探测器的基础上提出了一种适用于波分复用系统的具有平顶陡边响应的可调谐光探测器结构.该器件由双半波滤波器结构的滤波腔和具有斜镜结构的吸收腔构成,实现了量子效率与光谱响应线宽间的解耦,具有高响应速度与高量子效率;同时,其光谱响应具有良好的平顶陡边特性和窄的光谱响应线宽,并且具有较大的调谐潜力.     

一种新型谐振腔增强型光电探测器的性能分析

通过理论探讨和实验仿真,分析了一种新型谐振腔增强型光电探测器RCEP(Resonant Cavity Enhanced Photodetector)的结构及性能,该RCEP的基本结构是将吸收层插入到谐振腔当中,并指出这种新型器件较传统器件可获得较高的量子效率和响应速度,而其具有的波长选择特性,使这种新型器件可在光波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)系统中获得广泛应用.     

GaAs/GaInNAs多量子阱谐振腔增强型长波长光探测器

报道了一种具有高速响应特性的GaAs基长波长谐振强增强型(RCE)光探测器,它采用分子束外延技术(MBE)在GaAs衬底上直接生长GaAs/AlAs布拉格反射镜(DBR)和GaInNAs/GaAs多量子阱吸收层而形成,解决了GaAs系材料只能对短波长光响应的问题,实现了GaAs基探测器对长波长光的响应。该器件在峰值响应波长1296.5nm处获得了17.4%的量子效率,响应谱线半宽为11nm,零偏置时的暗电流密度8.74×10-15A/μm2,具有良好的暗电流特性。通过RC常数测量计算得到器件的3dB带宽为4.82GHz。     

高速长波长谐振腔增强型光探测器的瞬态性能研究

基于谐振腔增强型(RCE)光探测器的实际设计和制作模型,提出了综合器件的隔离层及器件的串联电阻、结电容等参数的高速长波长RCE光探测器的瞬态响应特性的表达式,包括器件的冲击响应、阶跃响应和脉冲响应.从理论上详细地研究了高速长波长RCE光探测器的瞬态响应特性,最后给出了不同器件结构参数的计算结果.     

谐振腔增强型光探测器的高速响应性能研究

高速长波长光探测器是高速光纤通信系统和网络的关键器件，它要求光探测器具有宽的频率响应带宽和高量子效率。常用的PIN光探测器由于量子效率和高速性能均受到吸收层厚度的牵制，使得二者相互制约，成为一对矛盾。谐振腔增强型(RCE)光探测器为这一矛盾的解决提供了有效的方案。基于谐振腔增强型光探测器的实际设计和制作模型，分析了器件吸收层中的光场分布，并将其运用于载流子的连续方程，从理论上详细地分析了器件的高速响应特性，给出了计算结果。针对研制的高速长波长谐振腔增强型光探测器，进行了理论分析和实际器件测试的结果比较，得到了比较一致的结果。     

硅基1.55μm共振腔增强型探测器

报道了一种利用硅乳胶作为键合介质的新型键合技术.高反射率的SiO2/Si反射镜预先用PECVD系统生长在硅片上,然后键合到InGaAs有源区上,键合温度为350℃,无需特殊表面处理,反射镜的反射率可以高达99.9%以上,制作工艺简单,价格便宜.并获得硅基峰值响应波长为1.54μm,量子效率达22.6%的窄带响应,峰值半高宽为27nm.本方法有望用于工业生产.     

单片集成GaAs基长波长谐振腔光探测器的研究

介绍了一种GaAs基的长波长谐振腔增强型(RCE)光探测器.通过两步生长法,在GaAs村底上异质外延生长了InP-InGaAs-InP的p-i-n光吸收结构和GaAs/AlAs的分布布拉格反射镜(DBR).所制备的器件在1 549.4 nm处获得了67.3%的量子效率和17 nm的光谱响应线宽,在1 497.7 nm处获得了53.5%的量子效率和9.6 nm的光谱响应线宽,而InGaAs吸收层厚度仅为200 nm.采用单片集成法,工艺简单、易于产业化,随着缓冲层技术的发展,此种RCE光探测器的性能还将获得进一步提升.     

基于VCSEL的RCE探测器光电响应特性

对垂直腔面发射激光器（VCSEL）及由此制成的谐振增强型（RCE）光电探测器进行分析研究，激光器的Ith=3mA,ηd=15%,λp=839nm，和Δλ1／2=0．3nm，具有良好的波长选择特性，量子效率5％－35％（0V－5V），优化设计顶镜反射率，还能得到量子效率峰值和半宽优化兼容的VCSEL基RCE光电探测器。     

考虑不同层材料折射率差时的谐振腔增强型光电探测器分析

本文着重探讨了在考虑组器件的不同层材料之间的折射率差时对器件的性能进行分析和方法，并与ＫａｔｓｕｍｉＫｉｓｈｉｎｏ，Ｍ．ＳｅｌｉｍＵｎｌｕｅ提出的分析方法进行了比较。指出当折射率相差较小时，两种分析方法所得现的最佳峰值量子效率折射率的变化特性极为近似，但在响应光谱结构上存在着差别，而当折射率相差较大时，采用两种分析方法所得结果之间的差别很大。本文的分析更接近于实际情况。