新结构雪崩光探测器的特性仿真及后工艺优化  

Features Simulation and Fabrication Process of New Resonant Cavity Enhanced Avalanche Photodiodes

作　　者：张帅[1] 黄永清[1] 陶彦耘[1] 张欣[1] 宋海兰[1] 任晓敏[1] 王琦[1] 黄辉[1] 

机构地区：[1]北京邮电大学信息光子学与光通信教育部重点实验室.北京100876

出　　处：《半导体光电》2010年第4期501-506,共6页Semiconductor Optoelectronics

基　　金：国家“863”计划项目(2007AA03Z418);高等学校学科创新引智计划项目(B07005);教育部长江学者和创新团队发展计划项目(IRT0609)

摘　　要：报道了一种在倍增区引入AlxGa1-xAs带隙梯度结构的谐振腔增强型雪崩光探测器,并提出优化其后工艺制作的新方法。通过将Al0.4Ga0.6As(28nm)-Al0.2Ga0.8As(10nm)-GaAs(50nm)带隙梯度结引入雪崩探测器的高场区,可以实现对探测器噪声和频率响应两个主要性能的优化。数值仿真表明,该结构探测器具有较小的噪声(有效离化系数为0.1),约33GHz的3dB带宽(增益为5),在增益为15时可获得420GHz的增益带宽积。在实际的后工艺制作中,提出使用苯并环丁烯树脂进行InP/空气隙DBR反射镜与雪崩探测器结构粘合的方法,简化了工艺流程。A novel structural design of resonant cavity enhanced avalanche photodiodes（RCE-APD）,which introduces the AlxGa1-xAs bandgap graded structure into the multiplication region,and a new method for optimizing the fabrication process of RCE-APD is presented.The noise characteristics and frequency response of the avalanche photodiodes can be optimized by placing the structure of Al0.4Ga0.6As（28nm）-Al0.2Ga0.8As（10nm）-GaAs（50nm）into the high field region.Through theoretical analysis,a low noise（keff≈0.1）,a bandwidth as high as 33 GHz and a record gain-bandwidth product about 420GHz（G=15）are obtained.Benzocyclobutene（BCB）is used to stick the InP/Air DBR resonant-cavity and the photo-detector together,simplifying the fabrication process.

关 键 词：雪崩光探测器 频率响应 过剩噪声因子 AlGaAs带隙梯度结构 苯并环丁烯 

分 类 号：TN364.2[电子电信—物理电子学]