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近年来,光互连技术以高速、高带宽、低串扰和低功耗等优势备受关注,尤其是在甚短距离光传输领域中。CMOS集成电路及工艺平台推动了硅基光电探测器、CMOS光接收电路乃至集成光系统的发展,高速高灵敏度的850nm光波长CMOS光电探测器结构及模型成为实施甚短距离光互连的关键之一。因此,研究SOI CMOS兼容的高性能的光电探测器,及其相关工艺、制造,具有非常重要的现实意义。本文以SOI CMOS工艺为载体,提出可用于850nm波长光电集成电路(OEIC)的高速高灵敏度低成本的SOI基谐振腔增强型(Resonant Cavity Enhanced Photodetector:RCE)光电探测器结构,对光电探测器的工艺实现、器件结构、软件仿真及版图设计等方面展开研究工作。主要的研究工作及创新点如下:1、提出了一种新的SOI基CMOS谐振腔增强型光电探测器结构,以0.5μmCMOS工艺为工艺流程载体,给出优化的SOI基光电探测器结构参数,力求解决硅基光电探测器量子效率低和工作带宽窄的问题;2、研究SOI基光电探测器的光电转换机理及载流子特性,建立精确的谐振腔增强型光电探测器模型,对器件所用到的Si片材料、谐振腔的DBR反射镜以及整体结构等作了研究和分析,实现模型与物理结构尺寸之间的可缩放性映射。并基于MATLAB与TCAD软件进行数值模型仿真与工艺仿真的结果进行对比;3、考察SOI基谐振腔增强型光电探测器物理尺寸多维变化对其性能的影响,将顶部有“网格状有源区”结构、“条栅状有源区”结构加入DBR反射镜的分析和设计中,通过优化设计出光纤通信用SOI基CMOS RCE光电探测器;4、设计了多种SOI基CMOS RCE光电探测器的版图设计,包括三种面积尺寸30μm*30μm、40μm*40μm、50μm*50μm结构,两种有源区结构:条栅型的P+结构、网格型的N+结构,以及4种有源区间距0.8μm、0.9μm、1.0μm、1.1μm结构,因此共有24个不同光电探测器结构。通过全文的研究,以及TCAD仿真和MATLAB仿真对比分析,结果表明SOI基CMOS RCE光电探测器的正确性,相比于普通CMOS光电探测器,其量子效率提高了100%。另外与现有CMOS工艺兼容,也降低了生产难度及成本。本文的研究工作为今后进一步RCE光电探测器的研究及生产积累了一定的技术经验,通过系统的分析RCE光电探测器的研发流程,为其研究及量产打下了基础。