基于PERL技术的硅基PIN光电二极管的设计与仿真

缺乏高质量的硅光电接受器件一直制约着全硅光电子回路的发展。分析讨论了PERL太阳能电池的高效光电特性技术,并将其应用于硅光电二极管,设计了一种高响应度,高截止频率的硅基PIN光电二极管的器件结构,说明了该结构的技术特点与制备工艺。使用SUPREM-IV仿真器对该器件进行了模拟仿真,讨论了I层的长度与厚度对器件性能的影响。

基于PIN型硅光电二极管的激光偏振态探头

综合考虑了PIN型硅光电二极管的高灵敏性、高稳定性、高响应速度、小体积及低成本的优点,主要研究了基于PIN型硅光电二极管的光强探测电路在激光偏振态测量系统中的应用。采用Stockes参量测量的LCVR调制法,将光强探测电路和光学检偏系统封装在一起构成激光偏振态测量探头,探头以STM32F103为控制器通过USB协议实现数据在上位机与控制器之间的传输。利用该探头完成808nm激光的偏振态测量,实验结果显示该偏振态测量探头具有较高的测量精度,且该偏振态测量探头具有结构简单、测量精度高、体积小、人机交互便捷、操作简单的特点。

PIN硅光电二极管用于γ射线探测的试验研究

在X、γ射线的剂量或剂量率测量场合,常用到PIN硅光电二极管。比起传统的电离室等,它有体积小、灵敏度高、成本低、不需要高压等优点;与计数管、闪烁探测器相比,其电流输出的特性可以避免脉冲场下的死时间问题。但大剂量照射造成的辐射损伤是影响其性能的最大因素。以XRB100s-CB380为例,通过试验研究了PIN硅光电二极管的特性,包括灵敏度、偏压影响、温度补偿、辐射损伤及退火等,并简单介绍了实际应用中对输出电流信号的处理方法。

硅基PIN光电探测器结构参数对其性能的影响

对硅基PIN光电探测器器件模型进行了理论分析,讨论了硅基PIN光电探测器的I-V特性与器件的i层厚度和整体宽度的变化关系,并进行了仿真分析。实验结果表明,随着i层厚度从5μm增加到70μm,器件的正向电流逐步减小,且i层厚度与其正向电流成反比;随着器件宽度从50μm增加到90μm,器件的正向电流逐步增大,且器件宽度与其正向电流成正比;引入保护环结构可以明显降低器件的暗电流。对PIN器件的结构参数进行了优化设计,结果表明在所设置的器件工艺条件下,当器件的i层厚度为50μm、整体宽度为70μm时,器件的性能最佳。

飞秒激光诱发硅PIN光电二极管饱和特性的实验研究(英文)

实验研究了不同脉冲能量的飞秒激光诱发硅PIN光电二极管瞬态响应信号的特性。发现探测器响应瞬态响应信号相继出现了三个明显的相位,深入讨论了飞秒激光诱发的高注入载流子在瞬态响应信号演化过程中所起的作用。结果表明,高注入载流子产生的空间电荷屏蔽效应是导致瞬态响应信号呈现三个相位的主要因素,它导致瞬态响应信号的持续时间主要取决于载流子双极扩散的速度。增加飞秒激光的脉冲能量会进一步延长探测器瞬态响应信号的持续时间。因此,飞秒激光会削弱探测器的工作性能,尤其是在高速信号探测中的工作性能。

应用于硅基等离子天线的横向PIN二极管的研究

介绍了横向PIN二极管及其在硅基等离子天线方面的应用,用一维理论分析了载流子大注入情况下横向PIN二极管本征区载流子浓度分布。对横向PIN二极管进行了物理建模,仿真分析了本征区长度、二氧化硅埋层、电极长度、结区掺杂浓度及表面电荷对横向PIN二极管本征区载流子浓度的影响,总结了横向PIN二极管的一般设计规则。

一款基于硅光电二极管的数字γ辐射仪设计

CsI(Tl)闪烁晶体的发光光谱能与光电二极管的吸收光谱较好的匹配。采用CsI(Tl)晶体+光电二极管探测器的数字辐射仪,与传统辐射仪相比,在体积、功耗和稳定性方面都有一定优势。通过数字电位器的使用实现了甄别阈值调节的数字化,使得仪器甄别阈调节更加精确。

一款低成本硅PIN光电二极管偏置电路的设计及应用

硅PIN光电二极管在微弱光信号检测领域的应用越来越广泛,但其效果会受到偏置电压等因素的影响,稳定性高、纹波系数小的偏置电压对准确获得被测信号来说是必不可少的。设计一款基于TPS61040电压转换芯片的硅PIN光电二极管偏置电路,并将其用于NaI(Tl)晶体的微弱光信号检测,取得了良好的效果。

美国开发成功性能超过InP的硅基超高感度光电二极管

据报道,美国英特尔日前开发成功了高速响应的硅基高感度光电二极管。其性能超过了原来的InP等化合物类的APD。由于同时实现了高性能和低成本,因此除长距离光缆的受光元件外,还可用于量子加密通信。

Si基Ge0.85Si0.15异质结光电二极管

采用低温生长缓冲层，高温生长ＧｅＳｉ外延层的方法在ｎ型Ｓｉ衬底上外延生长（ｉ）Ｇｅ０．８５Ｓｉ０．１５－（ｐ）Ｓｉ层，以此材料作为吸收区制备成ＧｅＳｉ／Ｓｉ异质结ｐｉｎ台面光电二极管。其波长范围为０．７－１．５５μｍ，峰值波长位于１．０６μｍ，暗电流密度低达０．０３３μＡ／ｍｍ＾２（－２Ｖ），在１．０６μｍ和１．３μｍ处的响应度分别为１．８Ａ／Ｗ（－２Ｖ）和０．０６６Ａ／Ｗ（－Ｖ）。

一种硅基雪崩光电探测器的研究

硅基雪崩光电探测器(Si-APD)性能参数的研究可以优化改进器件结构的设计,而结构设计直接影响雪崩光电探测器的光电特性。本文针对Si基雪崩光电探测器的性能参数和器件结构进行研究,提出了改善器件性能参数的工艺方法,最终设计了一种硅基雪崩光电探测器结构。

基于热效应的长脉冲激光对硅基PIN恢复时间影响的研究

研究了长脉冲激光对硅基PIN光电探测器输出信号的恢复时间影响机制,基于热效应,建立了长脉冲激光对硅基PIN光电探测器恢复时间的模型。实验测量了不同偏压、脉宽和能量密度下硅基PIN探测器的恢复时间,得到了恢复时间的变化规律。结果表明:偏置电压对恢复时间几乎没有影响,而脉宽和能量密度对其影响较大。这主要是因为脉宽和能量密度引起的温度变化比较显著,而温度影响非平衡载流子寿命,从而导致其恢复时间的变化。

Vishay推出新款高速PIN光电二极管

Vishay Intertechnology，Inc．宣布，推出新款具有高发光灵敏度和快速开关时闻的高速硅PIN光电二极管——TEFD4300和TEFD4300F，

Vishay推出新款高速PIN光电二极管

Vishay Intertechnology，lrlc．公司近日推出新款具有高发光灵敏度和快速开关时间的高速硅PIN光电二极管——TEFD4300和TEFD4300F，二极管采用透明和黑色树脂T1塑料封装，扩大了Vishay的光电子产品组合。

硅光电探测器的发展与应用

半导体光电探测器由于体积小、灵敏度高、响应速度快、易于集成,是最理想的光电探测器,典型的包括PIN光电二极管、雪崩二极管以及硅光电倍增管。论述了它们的工作原理,以及在光纤通信、传感系统、高能物理、核医学等领域的广泛应用。

硅基光源的研究进展

随着人们对大容量、高速和低成本的信息传播的要求越来越迫切,近年来硅基光电子学得以蓬勃发展,但硅基光源一直没有得到真正的解决,成为制约硅基光电子学发展的瓶颈.硅的间接带隙本质给高效硅基光源的实现带来很大困难,实用化的硅基激光是半导体科学家长期奋斗的目标.本文分别介绍了硅基发光材料、硅基发光二极管和硅基激光的研究进展,最后总结了目前各种硅基光源面临的问题和未来的发展方向.

硅基固态等离子体通道的电磁波传输特性研究

基于PIN二极管形成的硅基固态等离子体通道天线由于具有多功能、超宽带、隐身等优良特性,而成为国内外研究的热点。简要阐述了此种通道的形成机理,通过理论推导获得了通道中的自由载流子浓度与通道等效折射率、自由载流子浓度与PIN结构参数和外加激励之间关系的解析解。理论研究发现,在一定条件下通道可以获得浓度高且均匀的带电粒子分布,并能够有效地传输高频电磁波信号。三维有限元法计算结果表明,当多个这样的等离子通道以一定的间隔和方式排列后,其可以有效地作为天线来接收和传输电磁波。这些系统的理论研究将进一步促进人们对硅基固体等离子通道的理解,为此类天线的设计和加工提供理论指导。

用于光纤通信的硅光电探测器的研制

根据光纤入户(FTTH)的应用特点,选用外延层厚度和电阻率各不相同的三种硅外延片,研制了用于FTTH的P IN硅光电探测器,并与硅单晶材料的PN结光电二极管进行了全程比对。测量结果表明,P IN探测器的暗电流可达1-0 11A量级,响应时间为2 ns。分析了Ⅰ层厚度和电阻率对探测器件暗电流、结电容和响应时间的影响及引起特性差别的原因,为设计能满足光纤通信要求的光电探测器提供了依据。

VSMBl0940X01等：高速红外发射器／光电二极管

Vishay推出两款通过AEC—Q101认证的配对高速940nm红外发射器和硅PIN光电二极管VSMBl0940×01/VEMD10940F×01和VSMB11940×01/VEMD11940F×01，采用小尺寸3mm×2mm侧视表面贴装封装。VSMB10940×01，VEMD10940F×01高度为1mm，VSMB11940×01，VEMD11940F×01的高度为0．6mm。

英特尔开发出硅基超高感度光传感器,性能超过InP

美国英特尔公司于当地时间2008年12月7日宣布，成功开发了一种高速响应的硅基高感度光电二极管（APD：avalanche photo diode）。性能超过了原来的InP等化合物类的APD。由于同时实现了高性能和低成本，因此除长距离光缆的受光元件外，还可用于量子加密通信、高性能图像传感器和生物芯片等。