Monokrystallinsk silicium er meget udbredt i mikroelektroniske applikationer på grund af dets lave omkostninger, modne fremstillingsproces, høje transportørmobilitet og langsigtede stabilitet. Og de voksende siliciumwafers, der anvendes i optoelektroniske applikationer, såsom fotodetektor, fylder en lille del. Monokrystallinsk silicium har en god respons på lys i 850nm bølgelængdeområdet, hvilket gør det til et ideelt fotofølsomt materiale til bulk silicium fotodetektorer i 500nm-1000nm bølgelængdeområdet. PAM-XIAMEN voksersilicium waferstil fremstilling af din enhed. Vedhæftet er de specifikke parametre for Si wafer til fotodetektor til din information:

1. Dyrkning af siliciumskiver til fotodetektor (PAM200928 – SI)

Nr. 1 P-Type, B-dopet siliciumwafer

Nr. 2 N-Type, P-dopet siliciumsubstrat

Silicium wafer vækst: fremstillet ved den digelfri metode af polykrystallinsk silicium opnået ved hydrogenreduktion af chlorsilaner, termisk nedbrydning af monosilan

2. Om Bulk Silicium baserede fotodetektorer

For bulk silicium baseret fotodetektor er der to type strukturer af fotodetektoren dyrket på bulk silicium:

1) Vertikal Si PIN-detektor: Reaktionsevnen og reaktionshastigheden af ​​lodrette struktur silicium PIN-detektorer vil være gensidigt begrænset. For at opnå høj reaktionsevne er det nødvendigt at have en lang lysabsorptionslængde, hvilket betyder, at der skal være voksende siliciumwafers med et tykt lavt-dopinglag mellem p-type og n-type lag. Dette vil øge transporttiden for fotogenererede transportører og reducere enhedens responshastighed. Hvis denne begrænsning ikke ophæves, vil det være vanskeligt at producere højhastigheds og passende responsive siliciumbaserede PD'er.

2) Horizantal Si PIN-detektor: PIN-detektoren med en horisontal struktur gør lysets udbredelsesretning vinkelret på bevægelsesretningen af ​​fotogenererede ladningsbærere, og kontrollerer derved henholdsvis lysets absorptionslængde og overgangslængden af ​​fotogenererede ladningsbærere.

For at forbedre hastigheden af ​​siliciumfotodetektorer kan vi aflaste begrænsningerne på kvanteeffektiviteten og responshastigheden af ​​detektoren, skabe en siliciumoverflade med mikrostruktur og udnytte den totale interne refleksion af lys på den mikrostrukturerede siliciumoverflade til at øge lysabsorptionen.

Skab en struktur til forbedring af resonanshulrum, som involverer at placere det lysabsorberende, responsive mediummateriale i et Fabry Perot-hulrum. Lys, der opfylder resonansbetingelserne, vil resonere i hulrummet og blive forstærket og absorberet af resonans. På denne måde kan selv tyndere lysabsorberende materialer opnå højere kvanteeffektivitet.

3. Udvikling af Si-baserede fotodetektorer med lang bølgelængde til optisk kommunikation og sammenkobling

Siliciumwafere til chips bliver gennemsigtige ved bølgelængder større end 1100 nm og mister sin detektionsevne, som vist i den følgende figur (Forholdet mellem lysabsorptionskoefficienten for Si og bølgelængden og dybden af ​​lysgennemtrængning). Desuden gør den lave bevægelseshastighed af ladningsbærere i siliciumwaferproduktion det vanskeligt for enheder at opnå højhastighedsreaktioner. Derfor, som svar på disse problemer, som siliciumbaserede detektorer står over for, der bruges til optisk kommunikation og optisk sammenkobling.

Forholdetblandtdet bølgelængde af Si og lysabsorptionskoefficienten ogden lysgennemtrængning dybde

Forskningsarbejdet for dyrkning af siliciumfotodetektorer til optisk kommunikation og sammenkobling i ind- og udland fokuserer hovedsageligt på:

1) Design af nye strukturer til at forbedre ydeevnen af ​​enheder (kvanteeffektivitet, hastighed, støj) og implementering af specielle applikationer (såsom tæt bølgelængdedelingsmultipleksing (DWDM);

2) Epitaksering af andre materialer på siliciumwafer for at opnå lang bølgelængdedetektion, i øjeblikket er det vigtigste epitaksiale materiale, der anvendes, germanium, som er en Ge-on-Si detektor.

For mere information, kontakt os venligst e-mail påvictorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.