La tecnología de generación de ondas de terahercios (THz) se utiliza ampliamente en campos como la detección de terahercios, imágenes de seguridad, pruebas de materiales no destructivas y comunicación inalámbrica de datos de terahercios de alta velocidad. El heterodino óptico es un método para lograr una emisión continua de ondas de terahercios sintonizables mezclando señales de frecuencia de batido de dos modos láser con diferentes longitudes de onda de luz. Se considera una solución sencilla y eficaz. Los fotodiodos portadores univiales (UTC-PD), como componentes de mezcladores ópticos, son componentes clave en procesos ópticos heterodinos para lograr una conversión de OE ultrarrápida en el rango de frecuencia de terahercios. Se ha demostrado que un diseño modificado de fotodetector de portador uni-viajero (MUTC-PD) con una sección de absorción híbrida tiene una velocidad de respuesta más rápida y una mayor eficiencia de conversión de OE en comparación con los diseños UTC-PD tradicionales.PAM-XIAMENPuede producir epiobleas MUTC-PD basadas en sustrato InP. Para la estructura específica del fotodetector MUTC, consulte la siguiente tabla:

1. Estructuras de capas del fotodetector MUTC

PAMP22175 – MUTC-PD

Epiestructura del fotodetector MUTC n.º 1

No. 2 capas epitaxiales MUTC-PD

2. Acerca de MUTC-PD

Normalmente, UTC-PD se compone de una capa de absorción de luz de tipo P y una capa de unión de banda prohibida ancha de tipo N, con solo electrones como portadores activos. Debido a la movilidad de los electrones mucho mayor que la movilidad de los huecos, la velocidad de deriva de los electrones tiene una ventaja significativa. En comparación con el efecto de acumulación de agujeros en el fotodiodo, se requiere una mayor intensidad de luz incidente para provocar el efecto de acumulación de electrones en el fotodiodo (es decir, intensidad de luz umbral). Por lo tanto, el fotodiodo UTC puede suprimir eficazmente el efecto de carga espacial, lo que también permite al fotodetector UTC mantener una salida de señal de alta velocidad en condiciones de alta intensidad de luz incidente y condiciones de alta corriente.

La estructura de fotodiodo MUTC es una mejora de la estructura UTC para mejorar la capacidad de alta potencia y la capacidad de respuesta mientras se mantiene un gran ancho de banda. Al insertar una capa de InGaAs sin dopar adecuadamente gruesa entre la capa de absorción de InGaAs no agotada y la capa de deriva de InP, se puede aumentar la capacidad de respuesta del fotodiodo UTC. La capa de deriva de InP está dopada con n como capa de compensación de carga para reducir el efecto de blindaje de carga espacial a altas densidades de corriente. La capa de compensación de carga predistorsiona el campo eléctrico incorporado para lograr una distribución plana del campo eléctrico con alta densidad de corriente.

Una estructura típica de fotodetector MUTC que opera a una longitud de onda de 1550 nm incluye varios componentes principales, incluida una capa de absorción de InGaAs dopada con p pesada y una capa de recolección de electrones de InP ligera dopada con n. La fina capa de InGaAsP sin dopar entre la capa de absorción y la capa colectora forma una transición de banda prohibida graduada. En la estructura MUTC-PD, una parte del absorbente se someterá a un leve dopaje n y se agotará por completo bajo una polarización inversa adecuada. En comparación con el UTC-PD tradicional, los portadores generados por fotografías son acelerados por el fuerte campo eléctrico generado en la región de agotamiento, lo que acelera la velocidad de respuesta del MUTC PD.

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