InGaAs/InP MUTC fotodetektor (MUTC-PD) Wafer

InGaAs/InP MUTC fotodetektor (MUTC-PD) Wafer

Terahertz (THz) våggenereringsteknik används i stor utsträckning inom områden som terahertz-avkänning, säkerhetsavbildning, oförstörande materialtestning och höghastighets terahertz trådlös datakommunikation. Optisk heterodyn är en metod för att uppnå kontinuerlig avstämbar terahertz-vågemission genom att blanda taktfrekvenssignaler från två laserlägen med olika våglängder av ljus. Det anses vara en enkel och effektiv lösning. Uni-traveling carrier photodiodes (UTC-PDs), som optiska mixerkomponenter, är nyckelkomponenter i optiska heterodyna processer för att uppnå ultrasnabb OE-omvandling i terahertz-frekvensområdet. En modifierad uni-traveling carrier photodetector (MUTC-PD) design med en hybridabsorberande sektion har visat sig ha snabbare svarshastighet och högre OE-konverteringseffektivitet jämfört med traditionella UTC-PD-designer.PAM-XIAMENkan producera MUTC-PD epiwafers baserade på InP substrat, specifik struktur för MUTC fotodetektor, se tabellen nedan:

MUTC fotodetektorskiva

1. MUTC-fotodetektorlagerstrukturer

PAMP22175 – MUTC-PD

No.1 MUTC Fotodetektor Epi-struktur

Lager nr. Material Tjocklek 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-dopad

 

Nr 2 MUTC-PD epitaxiella skikt

Lager nr. Material Tjocklek 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-dopad

 

2. Om MUTC-PD

Vanligtvis är UTC-PD sammansatt av ett ljusabsorptionsskikt av P-typ och ett förbindelseskikt av N-typ med brett bandgap, med endast elektroner som aktiva bärare. På grund av den mycket högre elektronrörligheten än hålrörligheten har elektronernas drifthastighet en betydande fördel. Jämfört med ackumuleringseffekten av hål i fotodiod, krävs högre infallande ljusintensitet för att orsaka ackumuleringseffekten av elektroner i fotodiod (dvs. tröskelljusintensitet). Därför kan UTC-fotodiod effektivt undertrycka rymdladdningseffekten, vilket också gör att UTC-fotodetektorn kan upprätthålla höghastighetssignalutmatning under hög infallande ljusintensitet och höga strömförhållanden.

MUTC-fotodiodstrukturen är en förbättring av UTC-strukturen för att förbättra hög effektkapacitet och lyhördhet samtidigt som hög bandbredd bibehålls. Genom att infoga ett lämpligt tjockt odopat InGaAs-skikt mellan det outtömda InGaAs-absorptionsskiktet och InP-driftskiktet kan responsiviteten hos UTC-fotodioden ökas. InP-driftskiktet är dopat med n som ett laddningskompensationsskikt för att minska rymdladdningsavskärmningseffekten vid höga strömtätheter. Laddningskompensationsskiktet förförvränger det inbyggda elektriska fältet för att uppnå en platt elektrisk fältfördelning vid hög strömtäthet.

En typisk MUTC-fotodetektorstruktur som arbetar vid 1550 nm våglängd inkluderar flera huvudkomponenter, inklusive ett tungt p-dopat InGaAs-absorptionsskikt och ett lätt n-dopat InP-elektronuppsamlingsskikt. Det tunna odopade InGaAsP-skiktet mellan absorptionsskiktet och kollektorskiktet bildar en graderad bandgap-övergång. I MUTC-PD-strukturen kommer en del av absorbatorn att genomgå mild n-doping och kommer att utarmas helt under lämplig omvänd förspänning. Jämfört med traditionell UTC-PD accelereras fotogenererade bärare av det starka elektriska fältet som genereras i utarmningsområdet, vilket accelererar svarshastigheten för MUTC PD.

För mer information, vänligen kontakta oss maila påvictorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.

Dela det här inlägget