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Si基光电子集成采用成熟价廉的微电子加工工艺,将光学器件与多种功能的微电子电路集成,是实现光通信普及发展的有效途径。Si基OEIC(Optoelectronic Integrated Circuit)光接收机是Si基光通信研究的重要内容。针对光接收机中的光电转换器件—光电探测器,本论文主要做了以下工作:1)对光纤通信系统和光互连的问题做了简要的介绍,简单介绍了光电探测器的主要进展2)主要分析GeSi材料的晶格结构、能带结构,通过对应变层中应力的分析,讨论了折射率、吸收系数、生长GeSi/Si的临界厚度,并在此基础上,对GeySil-y/GexSil-x的临界厚度进行了分析,发现和传统的GexSil-x/Si相比,临界厚度有所提高3)简单阐述了光波导的理论知识,重点介绍了大截面脊形光波导的分析、设计方法—有效折射率法,设计了SiO2/Si/SiO2脊形光波导(2000um)—单模光功率比为0.51;SiO2/GeSi/Si脊形光波导(2000am)—单模光功率比为0.63,并创新地使用GeSi单晶作为衬底,制作了SiO2/GeySil-y/GexSil-x脊形光波导(2000um)—单模光功率比为0.63,并对其进行了模拟,为第四章波导型探测器的制作奠定了基础4)使用中科院半导体所2um工艺线,分别在Si衬底和GeSi衬底上制作了不同尺寸的PIN、MSM光电探测器;使用Chartered公司0.35umCMOS工艺制作了PIN、SML光电探测器;并使用Silvaco软件中的器件模拟器Atlas对PIN探测器的各种性能参数进行了模拟—光功率为25W/cm~2光照时,暗电流为2e-12A,击穿电压大于50V,响应时间为5e-8s;响应的峰值波长为620nm,对应的峰值电流为5.2e-6A;最后结合第三章设计的SiO2/GeySil-v/GexSil-x脊形光波导,对波导探测器的量子阱结构进行了改进5)对测试方法进行了介绍