Terahertz (THz) bølgegenereringsteknologi bruges i vid udstrækning inden for områder som terahertz-føling, sikkerhedsbilleddannelse, ikke-destruktiv materialetestning og højhastigheds-terahertz trådløs datakommunikation. Optisk heterodyne er en metode til at opnå kontinuerlig afstembar terahertz-bølgeemission ved at blande taktfrekvenssignaler fra to lasertilstande med forskellige bølgelængder af lys. Det betragtes som en enkel og effektiv løsning. Uni-traveling carrier photodiodes (UTC-PD'er), som optiske mixer-komponenter, er nøglekomponenter i optiske heterodyne processer for at opnå ultrahurtig OE-konvertering i terahertz-frekvensområdet. Et modificeret uni-traveling carrier photodetector (MUTC-PD) design med en hybrid absorber sektion har vist sig at have hurtigere responshastighed og højere OE konverteringseffektivitet sammenlignet med traditionelle UTC-PD designs.PAM-XIAMENkan producere MUTC-PD epiwafere baseret på InP substrat, specifik struktur af MUTC fotodetektor se venligst nedenstående tabel:
1. MUTC fotodetektor lagstrukturer
PAMP22175 – MUTC-PD
No.1 MUTC Fotodetektor Epi-struktur
| Lag nr. | Materiale | Tykkelse | Dopingkoncentration (cm-3) |
| 20 | p-InP:Zn | – | – |
| 19 | p+-InGaAs:Zn | – | – |
| 18 | p+-InGaAsP:Zn(Q1.15um) | – | – |
| 17 | p+-InGaAsP:Zn(Q1.40um) | – | – |
| 16 | p+-InGaAs:Zn | – | – |
| 15 | p+-InGaAs:Zn | – | – |
| 14 | i-InGaAs | 0,01 um | – |
| 13 | n-InGaAsP:Si(Q1.50um) | – | – |
| 12 | n-InGaAsP:Si(Q1.15um) | – | – |
| 11 | n+-InP:Si | – | – |
| 10 | n-InP:Si | – | – |
| 9 | n+-InP:Si | – | – |
| 8 | n+-InGaAsP:Si(Q1.30um) | – | – |
| 7 | n+-InP:Si | – | 1×1018 |
| 6 | n+-InGaAsP:Si(Q1.30um) | – | – |
| 5 | n+-InP:Si | – | – |
| 4 | i-InP | – | – |
| 3 | n+-InGaAs:Si | – | – |
| 2 | n+-InP:Si | – | – |
| 1 | i-InGaAs | – | – |
| 0 | SI InP substrat | Fe-dopet |
nr. 2 MUTC-PD epitaksiale lag
| Lag nr. | Materiale | Tykkelse | Dopingkoncentration (cm-3) |
| 22 | p-InP:Zn | – | – |
| 21 | p+-InGaAs:Zn | – | – |
| 20 | p+-InP:Zn | – | |
| 19 | p+-InGaAsP:Zn(Q1.10um) | – | – |
| 18 | p+-InGaAsP:Zn(Q1.40um) | – | – |
| 17 | p+-InGaAs:Zn | – | – |
| 16 | p-InGaAs:Zn | – | – |
| 15 | n-InGaAs | – | nid |
| 14 | n-InGaAsP:Si(Q1.50um) | – | – |
| 13 | n-InGaAsP:Si(Q1.15um) | – | – |
| 12 | n+-InP:Si | – | – |
| 11 | n-InP:Si | – | – |
| 10 | n-InP:Si | 0,1 um | – |
| 9 | n+-InP:Si | – | – |
| 8 | n+-InGaAsP:Si(Q1.30um) | – | – |
| 7 | n+-InP:Si | – | |
| 6 | n+-InGaAsP:Si(Q1.30um) | – | – |
| 5 | n+-InP:Si | – | – |
| 4 | i-InP | – | – |
| 3 | n+-InGaAs:Si | – | – |
| 2 | n+-InP:Si | – | – |
| 1 | i-InGaAs | – | – |
| 0 | SI InP substrat | Fe-dopet |
2. Om MUTC-PD
Typisk er UTC-PD sammensat af et P-type lysabsorptionslag og et N-type bred båndgab overgangslag, med kun elektroner som aktive bærere. På grund af den meget højere elektronmobilitet end hulmobilitet har elektronernes drifthastighed en væsentlig fordel. Sammenlignet med akkumuleringseffekten af huller i fotodiode, kræves der højere indfaldende lysintensitet for at forårsage akkumuleringseffekten af elektroner i fotodiode (dvs. tærskellysintensitet). Derfor kan UTC-fotodiode effektivt undertrykke rumladningseffekten, hvilket også gør det muligt for UTC-fotodetektoren at opretholde højhastighedssignaludgang under høj indfaldende lysintensitet og høje strømforhold.
MUTC-fotodiodestrukturen er en forbedring af UTC-strukturen for at forbedre høj effektkapacitet og reaktionsevne og samtidig opretholde høj båndbredde. Ved at indsætte et passende tykt udopet InGaAs-lag mellem det uudtømte InGaAs-absorptionslag og InP-driftlaget kan responsiviteten af UTC-fotodioden øges. InP-driftlaget er doteret med n som et ladningskompensationslag for at reducere rumladningsafskærmningseffekten ved høje strømtætheder. Ladningskompensationslaget forforvrænger det indbyggede elektriske felt for at opnå en flad elektrisk feltfordeling ved høj strømtæthed.
En typisk MUTC-fotodetektorstruktur, der fungerer ved en bølgelængde på 1550 nm, omfatter flere hovedkomponenter, herunder et tungt p-doteret InGaAs-absorptionslag og et let n-doteret InP-elektronopsamlingslag. Det tynde udopede InGaAsP-lag mellem absorptionslaget og kollektorlaget danner en gradueret båndgab-overgang. I MUTC-PD-strukturen vil en del af absorberen undergå mild n-doping og vil blive fuldstændig opbrugt under passende omvendt bias. Sammenlignet med traditionel UTC-PD accelereres fotogenererede bærere af det stærke elektriske felt, der genereres i udtømningsområdet, hvilket accelererer responshastigheden af MUTC PD.
For mere information, kontakt os venligst e-mail påvictorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.