Le silicium monocristallin est largement utilisé dans les applications microélectroniques en raison de son faible coût, de son processus de fabrication mature, de sa mobilité élevée des porteurs et de sa stabilité à long terme. Et les tranches de silicium croissantes appliquées dans les applications optoélectroniques, telles que les photodétecteurs, en occupent une petite partie. Le silicium monocristallin a une bonne réponse à la lumière dans la gamme de longueurs d'onde de 850 nm, ce qui en fait un matériau photosensible idéal pour les photodétecteurs en silicium massif dans la gamme de longueurs d'onde de 500 nm à 1000 nm. PAM-XIAMEN s'agranditplaquettes de siliciumpour la fabrication de votre appareil. Vous trouverez ci-joint les paramètres spécifiques de Si wafer pour photodétecteur pour votre information :
1. Growing Wafers de silicium pour photodétecteur (PAM200928 - SI)
Plaquette de silicium dopée B de type P n° 1
| Article | plaquette Si |
| Diamètre | 76mm (3 pouces) |
| Orientation | (111), 0 +/-2⁰ |
| D'orientation | (110), 0+/-3⁰ |
| Taper | type p, dopé B |
| Épaisseur | 600+30-60 um |
| TTV | <= 12um |
| Surface finie | Double face polie |
| Face avant | Rz <= 0,050 |
| Verso | Rz <= 0,050 |
| Densité de luxation | <=1*101 cm-2 |
| Durée de vie des porteurs minoritaires | >= 500us |
| Résistivité | 7000-15000 Ohms*cm |
| Propagation de la résistivité | +/-20% |
| Quantité de rayures (longueur <= 400um, largeur <= 10um) | <= 5 pièces |
| Quantité de points lumineux (dans le champ sombre du microscope, à un grossissement de 200x) | <= 9 pièces |
| Quantité de puces (le long du périmètre de la plaquette en dehors de la zone de travail, taille des puces <= 1 mm) | <= 5 pièces |
| Diamètre de la zone de travail | 70mm |
Substrat de silicium dopé P de type N n° 2
| Article | plaquette Si |
| Diamètre | 76mm (3 pouces) |
| Orientation | (111), 0 +/-2⁰ |
| D'orientation | (110), 0+/-3⁰ |
| Taper | type n, dopé P |
| Épaisseur | 400 +/-20 um |
| TTV | <= 12um |
| Surface finie | Double face polie |
| Face avant | Rz <= 0,050 |
| Verso | Rz <= 0,050 |
| Densité de luxation | <=1*101 cm-2 |
| Durée de vie des porteurs minoritaires | >= 100us |
| Résistivité | 150-200 Ohms*cm |
| Propagation de la résistivité | +/-20% |
| Quantité de rayures (longueur <= 400um, largeur <= 10um) | <= 5 pièces |
| Quantité de points lumineux (dans le champ sombre du microscope, à un grossissement de 200x) | <= 9 pièces |
| Quantité de puces (le long du périmètre de la plaquette en dehors de la zone de travail, taille des puces <= 1 mm) | <= 5 pièces |
| Les copeaux, les gouges et les contre-dépouilles sont autorisés à une distance maximale de 2-3 mm du bord | |
Croissance des plaquettes de silicium: fabriqué par la méthode sans creuset à partir de silicium polycristallin obtenu par réduction à l'hydrogène de chlorosilanes, décomposition thermique de monosilane
2. À propos des photodétecteurs à base de silicium en vrac
Pour le photodétecteur à base de silicium en vrac, il existe deux types de structures de photodétecteur développés sur du silicium en vrac :
1) Détecteur PIN Si vertical : La réactivité et la vitesse de réponse des détecteurs PIN en silicium à structure verticale seront mutuellement contraintes. Pour obtenir une réactivité élevée, il est nécessaire d'avoir une longue longueur d'absorption de la lumière, ce qui signifie qu'il doit y avoir des tranches de silicium en croissance avec une couche épaisse à faible dopage entre les couches de type p et de type n. Cela augmentera le temps de transit des supports générés par la photo et diminuera la vitesse de réponse de l'appareil. Si cette contrainte n'est pas levée, il sera difficile de produire des PD à base de silicium à haute vitesse et de manière appropriée.
2) Détecteur Si PIN horizontal : Le détecteur PIN avec une structure horizontale rend la direction de propagation de la lumière perpendiculaire à la direction de mouvement des porteurs de charge photo-générés, contrôlant ainsi la longueur d'absorption de la lumière et la longueur de transition des porteurs de charge photo-générés, respectivement.
Pour améliorer la vitesse des photodétecteurs au silicium, nous pouvons alléger les contraintes sur l'efficacité quantique et la vitesse de réponse du détecteur, créer une surface de silicium avec microstructure et utiliser la réflexion interne totale de la lumière sur la surface de silicium microstructurée pour augmenter l'absorption de la lumière.
Créer une structure d'amélioration de la cavité résonnante, qui consiste à placer le matériau moyen réactif absorbant la lumière dans une cavité Fabry Perot. La lumière qui satisfait aux conditions de résonance résonnera dans la cavité et sera renforcée et absorbée par la résonance. De cette façon, des matériaux absorbant la lumière encore plus minces peuvent atteindre une efficacité quantique plus élevée.
3. Développement de photodétecteurs à longue longueur d'onde basés sur Si pour la communication optique et l'interconnexion
Les plaquettes de silicium pour puces deviennent transparentes à des longueurs d'onde supérieures à 1100 nm et perdent leur capacité de détection, comme le montre la figure suivante (la relation entre le coefficient d'absorption de la lumière de Si et la longueur d'onde et la profondeur de pénétration de la lumière). De plus, le faible taux de déplacement des porteurs de charge dans la production de tranches de silicium rend difficile pour les dispositifs d'obtenir des réactions à grande vitesse. Par conséquent, en réponse à ces problèmes rencontrés par les détecteurs à base de silicium utilisés pour la communication optique et l'interconnexion optique.
La relationparmiles longueur d'onde de Si et le coefficient d'absorption de la lumière etlapénétration légère profondeur
Les travaux de recherche pour la croissance du photodétecteur au silicium pour la communication optique et l'interconnexion au pays et à l'étranger se concentrent principalement sur :
1) Concevoir de nouvelles structures pour améliorer les performances des dispositifs (efficacité quantique, débit, bruit) et mettre en œuvre des applications spéciales (telles que le multiplexage par répartition en longueur d'onde dense (DWDM);
2) Epitaxe d'autres matériaux sur une plaquette de silicium pour obtenir une détection à grande longueur d'onde, actuellement le principal matériau épitaxial utilisé est le germanium, qui est un détecteur Ge-on-Si.
Pour plus d'informations, veuillez nous contacter par e-mail àvictorchan@powerwaywafer.cometpowerwaymaterial@gmail.com.