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Ge/Si SACM-APD器件分析 被引量：2
1
作者 王巍 颜琳淑 +5 位作者 王川 杜超雨 王婷 王冠宇 袁军 王振 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1349-1353,共5页
Ge/Si吸收区-电荷区-倍增区分离（SACM）结构的APD作为一种新型光电探测器已成为硅基APD器件研究的重点。对SACM Ge/Si型APD器件的基本结构及其主要特性参数,包括量子效率、响应度、暗电流等进行了理论分析及仿真验证。实验结果表明：... Ge/Si吸收区-电荷区-倍增区分离（SACM）结构的APD作为一种新型光电探测器已成为硅基APD器件研究的重点。对SACM Ge/Si型APD器件的基本结构及其主要特性参数,包括量子效率、响应度、暗电流等进行了理论分析及仿真验证。实验结果表明：在给定的器件参数条件下,所设计的APD器件的雪崩击穿电压为25.7V,最大内部量子效率为91%,单位增益下响应度峰值为0.55 A/W,在750-1500 nm范围内具有较高响应度,其峰值波长为1050 nm;在高偏压以及高光照强度情况下,倍增区发生空间电荷效应从而导致增益降低。 展开更多
关键词 Ge/Si雪崩二极管 吸收区-电荷区-倍增区分离 器件仿真
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SiGe/Si单光子雪崩光电二极管仿真 被引量：3
2
作者 廖雅香 张均营 +3 位作者 余凯 薛春来 李传波 成步文 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期86-89,共4页
通过理论模拟CMOS工艺兼容的Si Ge/Si单光子雪崩二极管,研究并讨论了掺杂条件对于电场分布、频宽特性、以及器件量子效率的影响。设计出具有浅结结构、可在盖革模式下工作、低击穿电压(30 V)的1.06μm单光子技术雪崩光电二极管。器件采... 通过理论模拟CMOS工艺兼容的Si Ge/Si单光子雪崩二极管,研究并讨论了掺杂条件对于电场分布、频宽特性、以及器件量子效率的影响。设计出具有浅结结构、可在盖革模式下工作、低击穿电压(30 V)的1.06μm单光子技术雪崩光电二极管。器件采用分离吸收倍增区结构,其中Si材料作为倍增区、Si Ge材料作为吸收区,这充分利用了硅材料较高的载流子离化比差异,降低了器件噪声;在1.06μm波长下,Si Ge探测器的量子效率为4.2%,相比于Si探测器的效率提高了4倍。仿真表明优化掺杂条件可以优化电场分布,从而在APD击穿电压处获得更好的带宽特性。 展开更多
关键词 单光子雪崩光电二极管 sacm-apd 电场分布 量子效率 仿真分析
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Mg_(2)Si/Si雪崩光电二极管的设计与模拟 被引量：2
3
作者 王傲霜 肖清泉 +3 位作者 陈豪 何安娜 秦铭哲 谢泉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期331-339,共9页
Mg_(2)Si作为一种天然丰富的环保材料,在近红外波段吸收系数高,应用于光电二极管中对替代市面上普遍使用的含有毒元素的红外探测器具有重要意义.采用Silvaco软件中Atlas模块构建出以Mg_(2)Si为吸收层的吸收层、电荷层和倍增层分离结构Mg... Mg_(2)Si作为一种天然丰富的环保材料,在近红外波段吸收系数高,应用于光电二极管中对替代市面上普遍使用的含有毒元素的红外探测器具有重要意义.采用Silvaco软件中Atlas模块构建出以Mg_(2)Si为吸收层的吸收层、电荷层和倍增层分离结构Mg_(2)Si/Si雪崩光电二极管,研究了电荷层和倍增层的厚度以及掺杂浓度对雪崩光电二极管的内部电场分布、穿通电压、击穿电压、C-V特性和瞬态响应的影响,分析了偏置电压对IV特性和光谱响应的影响,得到了雪崩光电二极管初步优化后的穿通电压、击穿电压、暗电流密度、增益系数(Mn)和雪崩效应后对器件电流的放大倍数(M).当入射光波长为1.31μm,光功率为0.01 W/cm^(2)时,光电二极管的穿通电压为17.5 V,击穿电压为50 V,在外加偏压为47.5 V(0.95倍击穿电压)下,器件的光谱响应在波长为1.1μm处取得峰值25 A/W,暗电流密度约为3.6×10^(-5) A/cm^(2),M_(n)为19.6,且M_(n)在器件击穿时有最大值为102,M为75.4.根据模拟计算结果,优化了器件结构参数,为高性能的器件结构设计和实验制备提供理论指导. 展开更多
关键词 sacm-apd Mg_(2)Si/Si 异质结 光谱响应 增益系数
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In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As雪崩光电二极管的数值模拟研究 被引量：1
4
作者 李慧梅 胡晓斌 +4 位作者 白霖 李晓敏 于海龙 徐云 宋国峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期90-94,共5页
建立了SACM型In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As雪崩光电二极管(APD)的分析模型,通过数值研究和理论分析设计出高性能的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As APD。器件设计中,一方面添加了In0.52Al0.48As势垒层来阻挡接触层的少数载流子的扩散,... 建立了SACM型In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As雪崩光电二极管(APD)的分析模型,通过数值研究和理论分析设计出高性能的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As APD。器件设计中,一方面添加了In0.52Al0.48As势垒层来阻挡接触层的少数载流子的扩散,进而减小暗电流的产生;另一方面,雪崩倍增区采用双层掺杂结构设计,优化了器件倍增区的电场梯度分布。最后,利用ATLAS软件较系统地研究并分析了雪崩倍增层、电荷层以及吸收层的掺杂水平和厚度对器件电场分布、击穿电压、IV特性和直流增益的影响。优化后APD的单位增益可以达到0.9 A/W,在工作电压(0.9 Vb)下增益为23.4,工作暗电流也仅是纳安级别(@0.9 Vb)。由于In0.52Al0.48As材料的电子与空穴的碰撞离化率比In P材料的差异更大,因此器件的噪声因子也较低。 展开更多
关键词 雪崩光电二极管(APD) SACM结构 暗电流 增益 图像应用
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APD前置放大模块电路建模与仿真分析 被引量：1
5
作者 王致远 《信息技术》 2007年第12期44-46,共3页
采用SACM-APD电路模型以及对前置放大电路的分析,建立了APD前置放大模块电路模型,并对模型进行瞬态特性和交流特性仿真分析。模拟得到响应度约为400kV/W;信号沿上升下降时间为6ns,-3dB带宽约为73MHz,与研制的APD前置放大模块实际试验测... 采用SACM-APD电路模型以及对前置放大电路的分析,建立了APD前置放大模块电路模型,并对模型进行瞬态特性和交流特性仿真分析。模拟得到响应度约为400kV/W;信号沿上升下降时间为6ns,-3dB带宽约为73MHz,与研制的APD前置放大模块实际试验测试值相吻合。 展开更多
关键词 SACM—APD电路模型 前置放大电路
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光通信用雪崩光电二极管(APD)频率响应特性研究 被引量：4
6
作者 莫秋燕 赵彦立 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期195-204,共10页
吸收层、电荷层和倍增层分离结构雪崩光电二极管(SACM-APD),包括InP/InGaAs、InAlAs/InGaAs和Si/GeAPD是光通信领域近年来研究的热点.本文基于电路模型,系统比较了不同外延层厚度、不同材料以及不同结构APD的频率响应特性,重点探讨Si/Ge... 吸收层、电荷层和倍增层分离结构雪崩光电二极管(SACM-APD),包括InP/InGaAs、InAlAs/InGaAs和Si/GeAPD是光通信领域近年来研究的热点.本文基于电路模型,系统比较了不同外延层厚度、不同材料以及不同结构APD的频率响应特性,重点探讨Si/GeAPD吸收层厚度、光敏面大小、寄生参数等各项参数对带宽的影响,仿真结果与实际器件实验数据相符合.本文的研究成果对SACM-APD的优化设计具有指导意义. 展开更多
关键词 sacm-apd 电路模型 频率响应
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