1 中国科学院福建物质结构研究所, 福建 福州 350000
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了在单片上实现半导体激光二极管与探测器的集成, 开展了外延材料生长及结构工艺的设计研究。通过刻蚀工艺引入隔离区的方法制备了集成背光探测器的1.3 μm InGaAsP/InP半导体激光二极管芯片。管芯的光电性能测试显示, 激光二极管具有较低的阈值电流17.62 mA, 较高的斜率效率0.13 mW/mA, 输出功率可达11 mW; 在-0.7 V的反向偏压下, 探测器区域对光信号具有良好的线性响应, MPD的光电流超过0.3 mA, 在-1.7 V的反向偏压下, 暗电流可低至25 nA。
半导体激光二极管 背光探测器 隔离区 低暗电流 semiconductor laser diode monitoring photo diode isolation region low dark current 红外与激光工程
2018, 47(12): 1220003
1 贵州大学 大数据与信息工程学院, 贵阳 550025
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 纳米器件与应用重点实验室, 江苏 苏州 215123
通过分子束外延生长和开管式Zn扩散方法, 制备了低暗电流、宽响应范围的In0.53Ga0.47As/InP雪崩光电二极管.在0.95倍雪崩击穿电压下, 器件暗电流小于10 nA; -5 V偏压下电容密度低至1.43×10-8 F/cm2.在1 310 nm红外光照及30 V反向偏置电压下, 雪崩光电二极管器件的响应范围为50 nW~20 mW, 响应度达到1.13 A/W.得到了电荷层掺杂浓度、倍增区厚度结构参数与击穿电压和贯穿电压的关系: 随着电荷层电荷密度的增加, 器件贯穿电压线性增加, 而击穿电压线性降低; 电荷层电荷面密度为4.8×1012 cm-2时, 随着倍增层厚度的增加, 贯穿电压线性增加, 击穿电压增加.通过对器件结构优化, 雪崩光电二极管探测器实现25 V的贯穿电压和57 V的击穿电压, 且具有低暗电流和宽响应范围等特性.
雪崩光电二极管 低暗电流 宽响应范围 分子束外延 Zn扩散 Avalanche photodiode Low dark current Wide-range response Molecular beam epitaxy Zn diffusion
