论文部分内容阅读
在集成电路和集成光路都有了相当程度发展的今天,发展光电子集成自然成为了当前研究的重点课题。在光电集成研究中硅材料更受青睐。然而,在制作光通信系统中的有源器件时硅材料却没有Ⅲ-Ⅴ族化合物材料的优势。因而结合硅材料和Ⅲ-Ⅴ族化合物材料的优势制作硅基有源器件具有相当广阔的前景。另外,由于能以较低的成本、较简单的结构形式极大地扩大单根光纤的传输容量,波分复用系统已经成为光网络中的主导技术。所以制作运用于波分复用系统的集成解用接收器具有十分重要的现实意义。本论文主要针对具有平顶陡边光谱响应的硅基集成解复用光探测器进行了详细的研究,研究成果如下:1.为了结合Si基材料在光电集成中的优势和Ⅲ-Ⅴ族化合物光探测器的优良特性,对键合工艺进行了研究。特别是对运用苯并环丁烯树脂(BCB树脂)和粘附剂AP3000在Si片和Ⅲ-Ⅴ族化合物光探测器外延片键合中的工艺进行了详细研究。2.运用传输矩阵法,深入的分析了分布布拉格反射镜原理和Fabry-Perot腔原理。并在此理论基础上对多腔级联Fabry-Perot滤波器原理进行了阐述,同时根据波分复用系统的带宽要求设计了三种具有平顶陡边透射谱的多腔级联硅基介质薄膜Fabry-Perot滤波器。3.设计了一种具有平顶陡边光谱响应的Si基光探测器。并用传输矩阵法对探测器性能进行了理论分析,分析结果显示该光探测器拥有相对较高的量子效率和非常良好的平顶陡边光谱响应特性。而且其光谱响应完全能够满足密集波分复用对带宽的要求。4.参与制作了具有平顶陡边光谱响应的Si基长波长光探测器,并对该光探测器的响应谱进行了测试,测试结果显示器件在波长1549.2nm附近量子效率达到了56%,响应谱-0.5dB带宽为0.61nm,-3dB带宽为0.69nm,-25dB带宽为1.16nm。