1.55μm Si基光电探测器的研究进展

从材料的生长、器件结构的选择等方面对1．55μm锗光电探测器的研究进展进行了综述，对Ge量子点共振腔增强型光电探测器的应用前景进行了探讨与展望。     

中红外硅基调制器研究进展（特邀）

硅材料在1.1~8.5 μm有非常低的吸收损耗,因此硅基光电子学有望扩展到中红外波段。并且随着通信窗口扩展、气体分子检测、红外成像等应用需求的出现,硅基中红外波段器件研发工作的开展势在必行。在中红外波段硅基光电子器件中,硅基调制器有着举足轻重的地位:它是长波光通信链路中不可或缺的一环,还可以应用在片上传感系统中提高信噪比、实现光开关等功能。研究发现,相比于近红外波段,硅和锗材料在中红外波段有更强的自由载流子效应和热光效应,因此,基于硅基材料的中红外调制器具有独天得厚的优势。系统总结了中红外硅基调制器的发展趋势和研究现状,介绍了基于硅和锗材料的电光调制器以及热光调制器的工作原理和最新研究进展,最后对中红外硅基调制器进行了总结与展望。     

高频大功率SiGe/Si HBT的设计

详细地阐述了高频大功率SiGe/Si异质结双极晶体管(HBT)设计中的一些主要问题,主要包括器件的纵向设计中发射区、基区以及收集区中掺杂浓度、形貌分布、层厚的选择以及横向布局设计中的条宽、间隔的选择等.并对这些主要参数的选择给出了一些实用的建议.     

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.     

微腔调制常温Ge量子点光致发光特性

报道了微腔对Ge量子点常温光致发光的调制特性.生长在SOI硅片上的Ge量子点的常温光致发光呈多峰分布,随波长增加,峰与峰之间的间隔增加.这种多峰结构与SOI硅片所形成的微腔有关,只有满足特定波长的光致发光才能透出腔体并被探测器搜集.模拟结果与实验结果吻合得很好,变功率实验也进一步证实了该结论.     

具有90nm调谐范围的1.3μm Si基MOEMS可调谐光滤波器

利用表面微机械技术,成功制作了1.3μm Si基MOEMS可调谐光滤波器.原型器件在50V的调谐电压下,调谐范围为90nm.该技术可以用于制作1.3μm Si基可调谐光探测器.     

热光调谐滤波器的高温性能分析

研究了热处理对Si基热光Fabry-Perot(F-P)腔可调谐滤波器的影响,用原子力显微镜分析了高温热退火前后的器件表面变化.发现随着退火温度的升高,器件的透射峰发生蓝移,同时透射峰强度及DBR(distributed Braggreflector)反射率下降.透射峰蓝移是非晶硅和SiO2致密后折射率增大而厚度减小,最终导致DBR中心波长偏短所致;DBR反射率下降和透射峰强度的下降是高温下表面和界面变得起伏较大所致.     

B在SiGe中的应变补偿作用

用超高真空化学气相淀积方法生长出不同硼(B)掺杂浓度的应变SiGe合金材料，研究了B对SiGe合金的应变补偿作用. 结果表明，B的掺入使SiGe的应变减小，B对Ge的应变补偿率为7.3，即平均掺入1个B原子可以补偿7.3个Ge原子引起的应变. 同时获得B的晶格收缩系数为6.23e-24cm3/atom.     

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.     

热光Si共振腔型可调谐滤波器

报道了利用Si基键合技术和化学机械抛光工艺制作的垂直结构的Fabry- Perot可调谐滤波器,调谐机理为pn结正向注入电流引起的热光效应.调谐范围可达2 3nm,响应时间约为30 0 μs,并给出了获得更快响应和更低能耗的热光和电注入可调谐滤波器件结构改进方案.