基于InP/InGaAs HBT技术的单片集成长波长光接收OEIC

采用InP/InGaAs HBT与PIN光探测器单片集成方案,对光接收光电集成电路(OEIC)的外延材料结构和生长、电路设计、制作工艺和性能测试进行了研究.基于自对准InP/InGaAs HBT工艺,实现了1.55μm波长单片集成光接收OEIC.发射极尺寸2μm×8μm的InP/InGaAs HBT直流增益为40,截止频率和最高振荡频率分别为45和54GHz;集成InGaAs PIN光探测器在-5V下响应度为0.45A/W@1.55/μm,暗电流小于10nA,-3dB带宽达到10.6GHz;研制的HBT/PIN单片集成光接收OEIC在2.5和3.0Gb/s速率非归零223-1伪随机码传输工作时可以观察到张开的眼图,灵敏度≤-15.2dBm@BER=10-9.     

InP基长波长单片集成光接收前端的设计和制备

叙述了利用InP基长波长pin光探测器和异质结双极晶体管(HBT)单片集成实现光接收前端的设计和制备方法.pin光探测器和HBT采用共享层结构,这样的结构不仅性能优于堆叠层结构,而且制备工艺兼容.制备的HBT截止频率达到30GHz,pin光探测器的3dB带宽达到了15GHz,集成光接收前端的3dB带宽达到3GHz,跨阻放大倍数达到800.     

用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAs HBT

实现了一种可用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAs HBT。借助超薄低温InP缓冲层在GaAs衬底上生长出了高质量的InP外延层。在此基础上,只利用超薄低温InP缓冲层技术就在半绝缘GaAs衬底上成功制备出了InP/InGaAsHBT,器件的电流截止频率达到4.4GHz,开启电压0.4V,反向击穿电压大于4V,直流放大倍数约为20。该HBT器件和GaAs基长波长、可调谐InP光探测器单片集成为实现适用于WDM光纤通信系统的高性能、集成化光接收机前端提供了一种新的解决方法。     

单片集成InGaAs PIN-JFET光接收器的设计与研制

本文报告了一种OEIC器件:单片集成InGaAs PIN-JFET光接收器的设计与研制结果.为解决光电器件与电子器件在集成上的兼容性,采用了在结构衬底上进行平面化外延的新工艺,达到了器件的准平面结构,并对器件的主要参数进行了计算,选取了较佳的载流子浓度.制成的单片集成器件中,PIN光探测器的量子效率在1.3μm处为57％,暗电流在-5V下小于100nA,JFET的跨导为34ms/mm,与计算植相符.对器件进行光接收功能测试获得了预期的结果.     

单片InGaAs／InP PIN PD阵列

文章简要地介绍了ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ ＰＩＮ ＰＤ阵列的制作现状及其应用和发展趋势。     

单片集成长波长光接收机

介绍了利用InGaAs 长波长金属-半导体-金属(MSM)光探测器与InAlAs/InGaAs 高电子迁移率晶体管(HEMT)集成来实现长波长单片集成光接收机的材料和电路设计、关键工艺途径等,解决了工艺兼容性问题,实现了2.5Gb/s传输速率下功能正确的单片集成长波长光接收机样品.     

高性能pin/HBT 集成光接收机前端设计

分析了pin/HBTOEIC跨阻光接收机前端设计中影响带宽和灵敏度的因素,并根据小信号等效电路推导了器件3dB带宽与反馈电阻、灵敏度及噪声电流的关系式。分析表明,这种集成方式的光接收机前端具有高速、高灵敏度的特性,在高速光通信系统(大于等于10Gbit/s)和波分复用系统中有广阔的应用前景。     

Pin/HBT OEIC光接收机

介绍了pin/HBT单片集成OEIC光接收机的集成结构和电路结构,分析了这种集成方式的光接收机前端设计过程中影响带宽和灵敏度的因素,总结了集成器件最新的研究进展。     

Monolithically integrated long wavelength photoreceiver OEIC based on InP/InGaAs HBT technology

The epitaxial structure and growth, circuit design, fabrication process and characterization are described for the photoreceiver opto-electronic integrated circuit (OEIC) based on the InP/lnGaAs HBT/PIN photodetector integration scheme. A 1.55 μm wavelength monolithically integrated photoreceiver OEIC is demonstrated with self-aligned InP/lnGaAs heterojunction bipolar transistor (HBT) process. The InP/lnGaAs HBT with a 2 μm × 8 μm emitter showed a DC gain of 40, a DC gain cutoff frequency of 45 GHz and a maximum frequency of oscillation of 54 GHz. The integrated InGaAs photodetector exhibited a responsivity of 0.45 AAV at λ = 1.55 μm, a dark current less than 10 nA at a bias of -5 V and a -3 dB bandwidth of 10.6 GHz. Clear and opening eye diagrams were obtained for an NRZ 223-l pseudorandom code at both 2.5 and 3.0 Gbit/s. The sensitivity for a bit error ratio of 10-9 at 2.5 Gbit/s is less than -15.2 dBm.     

长波长PIN／HBT集成光接收机前端噪声分析

文章研究磷化铟(InP)基异质结双极晶体管(HBT)和PIN光电二极管(PIN-PD)单片集成技术,利用器件的小信号等效电路详细计算了长波长PIN/HBT光电子集成电路(OEIC)光接收机前端等效输入噪声电流均方根(RMS)功率谱密度.分析表明:对于高速光电器件,当频率在100 MHz～2 GHz范围内时,基极电流引起的散粒噪声和基极电阻引起的热噪声起主要作用;频率大于5 GHz时,集电极电流引起的散粒噪声和基极电阻引起的热噪声起主要作用.在上述结论的基础上,文章最后讨论了在集成前端设计的过程中减小噪声影响的基本方法.     

InP基长波长光发射OEIC材料的MOCVD生长

为了生长能满足器件制作所需的外延片，采用低压金属有机物化学气相沉积（LP－MOCVD）方法在半绝缘InP衬底上生长了InP/InGaAs异质结双极晶体管（HBT）结构，1.55μm多量子阱激光二极管（MQW LD）以及两者集成的光发射光电集成电路（OEIC）材料结构。激光器结构的生长温度为655℃,有源区为5个周期的InGaAsP/ InGaAsP多量子阱（阱区λ＝1.6μm，垒区λ＝1.28μm）；HBT结构则采用550℃低温生长，其中基区采用Zn掺杂，掺杂浓度约为2×1019 cm-3。对生长的各种结构分别进行了X射线双晶衍射，光致发光谱（PL）和二次离子质谱仪（SIMS）测试，结果表明所生长的材料结构已满足制作器件的要求。     

InP基长波长光发射OEIC材料的MOCVD生长

为了生长制作器件所需的外延片,采用低压金属有机物化学气相沉积方法在半绝缘InP衬底上生长了InP/InGaAs异质结双极晶体管(HBT)结构、1.55μm多量子阱激光二极管以及两者集成的光发射光电集成电路材料结构.激光器结构的生长温度为655℃,有源区为5个周期的InGaAsP/ InGaAsP多量子阱(阱区λ＝1.6μm,垒区λ＝1.28μm);HBT结构则采用550℃低温生长,其中基区采用Zn掺杂,掺杂浓度约为2×1019cm-3.对生长的各种结构分别进行了X射线双晶衍射,光致发光谱和二次离子质谱仪的测试,结果表明所生长的材料结构已满足制作器件的要求.     

InP/InGaAs异质结双极晶体管研究

阐述了ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ异质结双极晶体管的最新发展动态,重点讨论了ＨＢＴ的结构与性能以及ＨＢＴＩＣ的高速性能与可靠性问题     

高速InP/InGaAs HBT

<正> 最近TI公司报道了一种甚高性能的InP/InGaAs HBT,其f_(max)为180GHz,f_T为100GHz,电流密度为1×10~5A/cm~2。有效延迟时间(f_T/8πf_(max)~2)为0.2ps,这是已报道的共发射极InP/InGaAsHBT中的最小值。 这     

Monolithically integrated InGaAs/InP PIN-JFET photoreceiver

A vertically integrated InGaAs/InP PIN-JFET has been fabricated, in which separate layers are used for the FET channel and PIN intrinsic region. The maximum transconductance was 170 mS/mm, which is the highest reported figure for an integrated structure, and the photodiode quantum efficiency was 64% at ?5 V and 1.53 ?m wavelength, without antireflection-coating.