OFC2024 ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು

ಇಂದು ನಾವು OFC2024 ಅನ್ನು ನೋಡೋಣಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ GeSi PD/APD, InP SOA-PD, ಮತ್ತು UTC-PD ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

1. UCDAVIS ದುರ್ಬಲ ಅನುರಣನ 1315.5nm ನಾನ್-ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಫ್ಯಾಬ್ರಿ-ಪೆರೋಟ್ ಅನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ, 0.08fF ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪಕ್ಷಪಾತ -1V (-2V) ಆಗಿದ್ದರೆ, ಡಾರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್ 0.72 nA (3.40 nA), ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ದರವು 0.93a /W (0.96a /W). ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪವರ್ 2 mW (3 mW) ಆಗಿದೆ. ಇದು 38 GHz ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಡೇಟಾ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಕೆಳಗಿನ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು AFP PD ಯ ರಚನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅನ್ನು ಜಿ-ಆನ್-ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ.ಸಿ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ಮುಂಭಾಗದ SOI-Ge ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ > 90% ಮೋಡ್ ಮ್ಯಾಚಿಂಗ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು <10% ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ. ಹಿಂಭಾಗವು ಡಿಸ್ಟ್ರಿಬ್ಯೂಟ್ ಬ್ರಾಗ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟರ್ (DBR) ಆಗಿದ್ದು, ಅದರ ಪ್ರತಿಫಲನವು >95%. ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಡಿಸೈನ್ (ರೌಂಡ್-ಟ್ರಿಪ್ ಹಂತದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಸ್ಥಿತಿ) ಮೂಲಕ, AFP ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಬಿಂಬ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಜಿ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸುಮಾರು 100% ಗೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಕೇಂದ್ರ ತರಂಗಾಂತರದ ಸಂಪೂರ್ಣ 20nm ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನಲ್ಲಿ, R+T <2% (-17 dB). Ge ಅಗಲ 0.6µm ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ 0.08fF ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ.

2, ಹುವಾಜಾಂಗ್ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿತುಹಿಮಪಾತದ ಫೋಟೋಡಿಯೋಡ್, ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ >67 GHz, ಲಾಭ >6.6. SACMಎಪಿಡಿ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ಟ್ರಾನ್ಸ್ವರ್ಸ್ ಪಿಪಿನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ನ ರಚನೆಯು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ಲಾಟ್ಫಾರ್ಮ್ನಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಆಂತರಿಕ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ (i-Ge) ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ (i-Si) ಕ್ರಮವಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪದರ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವ ಪದರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. 14µm ಉದ್ದವಿರುವ i-Ge ಪ್ರದೇಶವು 1550nm ನಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಖಾತರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ i-Ge ಮತ್ತು i-Si ಪ್ರದೇಶಗಳು ಫೋಟೊಕರೆಂಟ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ. APD ಕಣ್ಣಿನ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು -10.6 V ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. -14 dBm ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪವರ್‌ನೊಂದಿಗೆ, 50 Gb/s ಮತ್ತು 64 Gb/s OOK ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳ ಕಣ್ಣಿನ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಕೆಳಗೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ SNR 17.8 ಮತ್ತು 13.2 dB ಆಗಿದೆ. , ಕ್ರಮವಾಗಿ.

3. IHP 8-ಇಂಚಿನ BiCMOS ಪೈಲಟ್ ಲೈನ್ ಸೌಲಭ್ಯಗಳು ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆಪಿಡಿ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ಸುಮಾರು 100 nm ನ ಫಿನ್ ಅಗಲದೊಂದಿಗೆ, ಇದು ಅತ್ಯಧಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಫೋಟೊಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಸಮಯವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. Ge PD 265 GHz@2V@ 1.0mA DC ಫೋಟೋಕರೆಂಟ್‌ನ OE ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವನ್ನು ಕೆಳಗೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ದೊಡ್ಡ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವೆಂದರೆ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ SI ಮಿಶ್ರ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯನ್ನು ಕೈಬಿಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮೇಲೆ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಎಚ್ಚಣೆ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಡಾರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್ 100nA,R = 0.45A /W.
4, HHI SSC, MQW-SOA ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ InP SOA-PD ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಒ-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಾಗಿ. PD 1 dB PDL ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುವ 0.57 A/W ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ SOA-PD 1 dB PDL ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುವ 24 A/W ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಎರಡರ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ~60GHz ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು 1 GHz ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು SOA ಯ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಹೇಳಬಹುದು. ನಿಜವಾದ ಕಣ್ಣಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಮಾದರಿಯ ಪರಿಣಾಮ ಕಂಡುಬಂದಿಲ್ಲ. SOA-PD ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪವರ್ ಅನ್ನು 56 GBaud ನಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 13 dB ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

5. ETH ಟೈಪ್ II ಸುಧಾರಿತ GaInAsSb/InP UTC-PD ಅನ್ನು ಅಳವಡಿಸುತ್ತದೆ, 60GHz @ ಶೂನ್ಯ ಪಕ್ಷಪಾತದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು 100GHz ನಲ್ಲಿ -11 DBM ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ. ಹಿಂದಿನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಮುಂದುವರಿಕೆ, GaInAsSb ನ ವರ್ಧಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾರಿಗೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ. ಈ ಕಾಗದದಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪದರಗಳು 100 nm ನ ಭಾರೀ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಡೋಪ್ ಮಾಡಿದ GaInAsSb ಮತ್ತು 20 nm ನ ಡೋಪ್ ಮಾಡದ GaInAsSb ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. NID ಪದರವು ಒಟ್ಟಾರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಒಟ್ಟಾರೆ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. 64µm2 UTC-PD 60 GHz ನ ಶೂನ್ಯ-ಪಕ್ಷಪಾತ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, 100 GHz ನಲ್ಲಿ -11 dBm ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಮತ್ತು 5.5 mA ನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. 3 V ನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪಕ್ಷಪಾತದಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ 110 GHz ಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

6. ಸಾಧನದ ಡೋಪಿಂಗ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಫೋಟೋ-ರಚಿತ ವಾಹಕ ವರ್ಗಾವಣೆ ಸಮಯವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸುವ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಆವರ್ತನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಇನ್ನೋಲೈಟ್ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದೆ. ದೊಡ್ಡ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನ ಅಗತ್ಯತೆಯಿಂದಾಗಿ, ದೊಡ್ಡ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪವರ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ ಜೆರ್ಮೇನಿಯಮ್‌ನಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ.

7, ಸಿಂಘುವಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯವು ಮೂರು ವಿಧದ UTC-PD ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದೆ, (1) 100GHz ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಡಬಲ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಲೇಯರ್ (DDL) ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಪವರ್ UTC-PD, (2) 100GHz ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಡಬಲ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಲೇಯರ್ (DCL) ರಚನೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ UTC-PD , (3) ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ 230 GHZ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ MUTC-PD, ವಿಭಿನ್ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಿಗಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಪವರ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸಿವ್‌ನೆಸ್ ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ 200G ಯುಗವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವಾಗ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಬಹುದು.