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SiGe/Si MQW共振腔光电探测器

专 业: 半导体材料物理与半导体器件物理
关键词: 光电探测器 SiGe/Se多量子阱 光电二极管
分类号: O47  TN929.1
形 态: 共 73 页 约 47,815 个字 约 2.287 M内容
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内容摘要


光通信带宽增长的需要,波分复用WDM技术成为人们关注的一种通信方式。

共振腔增强型RCE光电探测器以其特有的波长选择特性、高量子效率以及高的响应速率成为WDM系统中接收器件的强有力竞争者。

而应变SiGe材料与Si基微电子器件的制作工艺完全兼容,吸收波长已扩展到1.3μm以上,因此研究SiGe基光电探测引起人们浓厚的兴趣。

该论文就是围绕SiGe/Si多量子阱MQWRCE探测器的研究开展的。

在国际上首次成功研制出工作于1.3μm的SiGe/Si MQW RCE光电探测器。

制作了普通型正面入射SiGe/SiMQW PIN光电二极管,一方面探索了器件制作的工艺条件,另一方面研究了SiGe/Si PIN光电二极管的电学和光学特性,给 出了它的量子效率,为研究RCE结构SiGe/Si光电探测器打下基础。

以SiGe/Si PIN光电二极 管为测试结构,研究了SiGe/Si量子阱界面在退火作用下Si-Ge的互扩散引起光电流谱的兰移。

首次在SiGe/Si I型量阱中观察到光电流谱在吸收附近随外加偏压非线性变化的特点。

设 计并硅基溶液胶--凝胶法和智能剥离技术Smart-cut研制了SOR Silicon-on-Reflector 衬底。

最后,在SIMOX衬底上研制成功两种结构SiGe/Si MQW RCE光电探测器,正入射和背入射光电探测器……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1波分复用技术
1.2 RCE探测器发展概述
1.3 SiGe/Si应变量子阱材料基本性质
1.4 SiGe/Si光电探测器研究现状
1.5制作Si基RCE探测器需要解决的问题
参考文献
第二章 SiGe/SiPIN光电二极管及相关材料特性
2.1材料生长与表征
2.1.1 SiGe/SiMQW材料的制备
2.1.2 SiGe/SiMQW材料的表征方法
2.2 SiGe/SiPIN二极管的制作及其基本特性
2.2.1 SiGe/SiMQW光电二极管的结构和制作工艺
2.2.2 SiGe/SiMQW光电二极管的特性
2.3快速退火对SiGe/SiMQW PIN光电二极管特性的影响
2.3.1样品的制备
2.3.2测试结果和分析
2.4 SiGe/Si量子阱INTERMIXING效应
2.4.1样品的制备
2.4.2测试结果与分析
2.4.3 SiGe/Si量子阱INTERMIXING效应可能的应用
2.5 SiGe/SiⅠ型量子阱Stark效应的观察
2.5.1样品的制备
2.5.2 SiGe/Si型量子阱Stark红移的观察和讨论
2.6本章小结
参考文献
第三章 SiGe/Si MQW RCE光电探测器的理论分析及优化设计
3.1共振腔探测器的提出
3.2共振腔探测器自洽解析理论
3.3数值模拟的传输矩阵模型
3.4 SiGe/Si MQW RCE探测器的模拟
3.5 SiGe/Si RCE探测器设计和制造中的实际考虑
3.6本章小结
参考文献
第四章 含隐埋DBR的SOR衬底的研制
4.1 DBR反射镜的理论分析和选材原则
4.2 Si/SiO2或Si/SiOxNyDBR反射器的制备
4.3用于共振腔光电器件的SOR衬底的研制
4.3.1 SOR衬底制作工艺
4.3.2 SOR结构的特性
4.3.3 SOR结构可能的应用
4.4本章小结
参考文献
第五章 SiGe/Si RCE光电探测器的研制
5.1 SOI衬底的制备及其光学特性
5.2 SOI衬底上SiGe/Si探测器结构的生长及表征
5.2.1 SiGe/Si MQW的外延生长
5.2.2 SOI衬底上SiGe/Si MQW的表征
5.3 SiGe/Si MQW RCE探测器的研制
5.3.1器件结构与工艺流程
5.3.2 SiGe/Si MQWRCE探测器的电学特性
5.3.3 SiGe/Si MQW RCE探测器光电特性
5.4背入射SiGe/Si MQW RCE探测器
5.4.1器件结构与制作工艺
5.4.2光电响应特性
5.5 RCE PIN探测器响应速度的估算
5.6本章小结
参考文献
第六章 结论

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中图分类: > O47 > 数理科学和化学 > 物理学 > 半导体物理学
其他分类: > TN929.1 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信

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