Wafer del fotorilevatore InGaAs/InP MUTC (MUTC-PD).

Wafer del fotorilevatore InGaAs/InP MUTC (MUTC-PD).

La tecnologia di generazione di onde terahertz (THz) è ampiamente utilizzata in campi quali il rilevamento terahertz, l'imaging di sicurezza, i test non distruttivi sui materiali e la comunicazione dati wireless terahertz ad alta velocità. L'eterodina ottica è un metodo per ottenere un'emissione continua di onde terahertz sintonizzabili mescolando segnali di frequenza di battimento di due modalità laser con diverse lunghezze d'onda della luce. È considerata una soluzione semplice ed efficace. I fotodiodi portanti uni-traveling (UTC-PD), come componenti del mixer ottico, sono componenti chiave nei processi eterodina ottici per ottenere una conversione OE ultraveloce nella gamma di frequenze terahertz. È stato dimostrato che un fotorivelatore a portante uni-mobile modificato (MUTC-PD) con una sezione assorbente ibrida ha una velocità di risposta più rapida e un'efficienza di conversione OE più elevata rispetto ai tradizionali progetti UTC-PD.PAM-XIAMENpuò produrre epiwafer MUTC-PD basati sul substrato InP, struttura specifica del fotorilevatore MUTC fare riferimento alla tabella seguente:

Wafer fotorivelatore MUTC

1. Strutture a strati del fotorivelatore MUTC

PAMP22175 – MUTC-PD

N.1 Epistruttura del fotorilevatore MUTC

strato n. Materiale Spessore Concentrazione di doping (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 0,01um
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 Substrato SI InP   Drogato con Fe

 

N. 2 Strati epitassiali MUTC-PD

strato n. Materiale Spessore Concentrazione di doping (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 0,1um
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 Substrato SI InP   Drogato con Fe

 

2. Informazioni su MUTC-PD

Tipicamente, UTC-PD è composto da uno strato di assorbimento della luce di tipo P e uno strato di giunzione ad ampio bandgap di tipo N, con solo elettroni come portatori attivi. A causa della mobilità degli elettroni molto più elevata rispetto alla mobilità delle lacune, la velocità di deriva degli elettroni presenta un vantaggio significativo. Rispetto all'effetto di accumulo delle lacune nel fotodiodo, è necessaria una maggiore intensità della luce incidente per provocare l'effetto di accumulo degli elettroni nel fotodiodo (ovvero intensità della luce di soglia). Pertanto, il fotodiodo UTC può sopprimere efficacemente l'effetto della carica spaziale, consentendo inoltre al fotorilevatore UTC di mantenere l'uscita del segnale ad alta velocità in condizioni di elevata intensità di luce incidente e condizioni di corrente elevata.

La struttura del fotodiodo MUTC è un miglioramento della struttura UTC per migliorare la capacità di alta potenza e la reattività mantenendo un'elevata larghezza di banda. Inserendo uno strato di InGaAs non drogato opportunamente spesso tra lo strato di assorbimento di InGaAs non esaurito e lo strato di deriva di InP, è possibile aumentare la reattività del fotodiodo UTC. Lo strato di deriva InP è drogato con n come strato di compensazione della carica per ridurre l'effetto di schermatura della carica spaziale a densità di corrente elevate. Lo strato di compensazione della carica pre-distorce il campo elettrico integrato per ottenere una distribuzione piatta del campo elettrico ad alta densità di corrente.

Una tipica struttura di fotorilevatore MUTC operante alla lunghezza d'onda di 1550 nm comprende diversi componenti principali, tra cui uno strato di assorbimento di InGaAs pesante drogato p e uno strato di raccolta di elettroni InP leggero drogato n. Il sottile strato InGaAsP non drogato tra lo strato di assorbimento e lo strato di collettore forma una transizione di bandgap graduale. Nella struttura MUTC-PD, una porzione dell'assorbitore subirà un leggero n-doping e sarà completamente esaurita sotto un'appropriata polarizzazione inversa. Rispetto al tradizionale UTC-PD, i portatori fotogenerati vengono accelerati dal forte campo elettrico generato nella regione di svuotamento, che accelera la velocità di risposta del MUTC PD.

Per ulteriori informazioni potete contattarci via e-mail all'indirizzovictorchan@powerwaywafer.com e powerwaymaterial@gmail.com.

Condividi questo post