InGaAs/InP雪崩光电探测器异质结结构优化分析

根据一个吸收层、电荷层和倍增层分立结构(SACM)的InGaAs/InP雪崩光电探测器,减薄电荷层的厚度而引入渐变层,保持材料与厚度不变,改进成吸收层、电荷层、过渡层与倍增层分立结构(SAGCM)的雪崩光电探测器,优化了吸收层与倍增层间材料的异质结结构。采用APSYS软件对其能带结构、电场分布以及暗电流和1.55μm的脉冲光响应电流、增益等进行仿真与计算。对比两种器件的性能,结果分析表明,改进后的器件获得更低的穿通值电压,降低探测器在低偏压下的漏电流,同时得到更大的增益。

光通信用InGaAs/InP雪崩光电二极管

针对InGaAs/InP雪崩光电二极管（APD）器件结构,介绍了本地电场模型在器件设计上的应用。采用数值计算的方法,导出了吸收区、渐变区、电荷区和倍增区分离的（SAGCM）APD的电场分布。基于本地电场模型讨论了不同器件结构参数对器件穿通电压、击穿电压、倍增因子等特性的影响,实验结果与模拟结果相吻合,表明此方法可以用于器件的结构设计优化及特性分析。在此方法指导下,制作出了SAGCM APD。测试结果表明器件穿通电压小于30V,击穿电压小于45V,在倍增因子为1时,器件响应度大于0.9A/W,在倍增因子为10时,器件暗电流小于10nA,在倍增因子为5-12时,-3dB带宽均大于3GHz,其性能满足2.5Gbit/s光纤通信应用要求。