Nat Photon-新型光电探测器，锗光电二极管
可扩展的硅技术平台上，亟需与最先进的III–V设备相匹配甚至超越的光电探测器。作为高速光电子学的关键部件，带宽大于100毫米的光电探测器 几十年来，GHz一直是一个热门研究课题。基于InP的探测器，可以满足最高的性能要求。基于其他材料的器件，例如硅上锗器件，过去在速度上落后，但却实现了复杂的光子集成电路和与硅电子器件的协同集成。近日，德国莱布尼茨创新研究所S. Lischke团队在Nature Photonics发文，报道了波导耦合锗光电二极管，在1mA的光电流时，光电3-dB带宽为265 GHz和240 GHz。这种优异的性能，是通过一种新颖的器件概念实现的，其中锗Fin设置在互补的原位掺杂硅层之间。光电探测器显示，在波长为1,550 nm时，内部响应率为 0.3 A W−1 (265 GHz) and 0.45 A W−1 (240 GHz) 。后一种设备的内部带宽-效率乘积为86 GHz。超高速光电探测器可获得100–200 nA低暗电流。
图1：光电探测器设计的工艺流程。
图2：光电频率响应和低频电气设备特性。
图3：光电二极管的频率响应。
图4：光栅耦合光电二极管响应特性。
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