基于DBR增强的850 nm GaAs/AlGaAs单行载流子光电探测器
DBR-Enhanced 850 nm GaAs/AlGaAs Uni-Traveling-Carrier Photodiode
王健 1窦志鹏 1李光昊 2黄晓峰 2于千 1郝智彪 1熊兵 1孙长征 1韩彦军 1汪莱 1李洪涛 1甘霖 1罗毅1
作者信息
- 1. 清华大学北京国家信息科学与技术研究中心,北京 100084
- 2. 重庆光电技术研究所,重庆 400060
- 折叠
摘要
高速850 nm GaAs/AlGaAs面入射型单行载流子光电探测器(PD)是短距离光链路中的重要器件,面临着带宽和响应度之间的相互矛盾.报道了 一种基于分布布拉格反射器(DBR)增强的GaAs/AlGaAs单行载流子光电探测器(UTC-PD).DBR由20个周期的高/低Al组分的AlxGa1-x As三元合金组成,可以在830～870 nm范围内形成大于0.9的反射.在AlGaAs DBR的增强下,将GaAs吸收层所需的厚度降低到1 040 nm,兼顾PD对光的吸收率和光生载流子的渡越时间.采用双台面、聚合物平面化、共面波导电极结构制作了 UTC-PD器件.该器件在850 nm波长、-2 V偏压下具有19.26 GHz的-3dB带宽和0.492 6 A/W的响应度.
Abstract
GaAs/AlGaAs surface-illuminated uni-traveling carrier(UTC)photodiodes(PDs)are critical devices for short-range optical links.However,a conflict exists between bandwidth and responsiveness.We report a GaAs/AlGaAs UTC-PD enhanced by a distributed Bragg reflector(DBR)that consists of 20 cycles of high/low Al component AlxGa1-x As and has a reflectance＞0.9 in the wavelength range of 830～870 nm.The thickness of the GaAs absorption layer is reduced to 1 040 nm,which compromises the light absorption of the PD and transit time of photogenerated electrons.The UTC-PD device is fabricated with a double-mesas structure,polymer planarization,and a coplanar waveguide electrode.The device has a-3 dB bandwidth of 19.26 GHz,a responsivity of 0.492 6 A/W at a wavelength of 850 nm,and a bias of-2 V.
关键词
GaAs/AlGaAs/光电探测器/单行载流子/分布布拉格反射器/850/nm波长Key words
GaAs/AlGaAs/photodiode/UTC/DBR/850 nm wavelength引用本文复制引用
基金项目
国家重点研发计划项目(2022YFB2803000)
国家自然科学基金项目(62235005)
国家自然科学基金项目(62127814)
国家自然科学基金项目(62225405)
国家自然科学基金项目(61975093)
国家自然科学基金项目(61927811)
国家自然科学基金项目(61991443)
国家自然科学基金项目(61974080)
华为-清华大学信息光电子与光学合作项目(20212001822)
出版年
2024
NETL
NSTL
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