Công nghệ tạo sóng Terahertz (THz) được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như cảm biến terahertz, chụp ảnh an toàn, thử nghiệm vật liệu không phá hủy và truyền dữ liệu không dây terahertz tốc độ cao. Quang học dị vòng là một phương pháp đạt được sự phát xạ sóng terahertz có thể điều chỉnh liên tục bằng cách trộn các tín hiệu tần số nhịp của hai chế độ laser với các bước sóng ánh sáng khác nhau. Nó được coi là một giải pháp đơn giản và hiệu quả. Các điốt quang sóng mang đơn (UTC-PD), với tư cách là thành phần của bộ trộn quang, là thành phần chính trong các quy trình dị âm quang học để đạt được chuyển đổi OE cực nhanh trong dải tần số terahertz. Thiết kế bộ tách sóng quang sóng mang đơn di chuyển (MUTC-PD) đã được sửa đổi với phần hấp thụ lai đã được chứng minh là có tốc độ phản hồi nhanh hơn và hiệu suất chuyển đổi OE cao hơn so với thiết kế UTC-PD truyền thống.PAM-Hạ Môncó thể sản xuất epiwafer MUTC-PD dựa trên nền InP, cấu trúc cụ thể của bộ tách sóng quang MUTC vui lòng tham khảo bảng dưới đây:
1. Cấu trúc lớp tách sóng quang MUTC
PAMP22175 – MUTC-PD
Cấu trúc Epi của bộ tách sóng quang MUTC số 1
| Số lớp | Chất liệu | Độ dày | Nồng độ pha tạp (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 | Chất nền SI InP | pha tạp Fe |
Lớp epiticular MUTC-PD số 2
| Số lớp | Chất liệu | Độ dày | Nồng độ pha tạp (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 | – | không có |
| 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 | Chất nền SI InP | pha tạp Fe |
2. Giới thiệu về MUTC-PD
Thông thường, UTC-PD bao gồm lớp hấp thụ ánh sáng loại P và lớp tiếp giáp vùng cấm rộng loại N, chỉ có các electron là chất mang hoạt động. Do độ linh động của electron cao hơn nhiều so với độ linh động của lỗ trống nên tốc độ trôi của electron có lợi thế đáng kể. So với hiệu ứng tích tụ các lỗ trống trong photodiode, cần có cường độ ánh sáng tới cao hơn để gây ra hiệu ứng tích tụ electron trong photodiode (tức là cường độ ánh sáng ngưỡng). Do đó, điốt quang UTC có thể triệt tiêu hiệu quả hiệu ứng tích điện không gian, điều này cũng cho phép bộ tách sóng quang UTC duy trì đầu ra tín hiệu tốc độ cao trong điều kiện cường độ ánh sáng tới cao và dòng điện cao.
Cấu trúc photodiode MUTC là một cải tiến trên cấu trúc UTC để nâng cao khả năng đáp ứng và công suất cao trong khi vẫn duy trì băng thông cao. Bằng cách chèn một lớp InGaAs không pha tạp có độ dày thích hợp giữa lớp hấp thụ InGaAs chưa cạn kiệt và lớp trôi InP, độ phản hồi của điốt quang UTC có thể tăng lên. Lớp trôi InP được pha tạp n làm lớp bù điện tích để giảm hiệu ứng che chắn điện tích không gian ở mật độ dòng điện cao. Lớp bù điện tích làm biến dạng điện trường tích hợp trước để đạt được sự phân bố điện trường phẳng ở mật độ dòng điện cao.
Cấu trúc bộ tách sóng quang MUTC điển hình hoạt động ở bước sóng 1550nm bao gồm một số thành phần chính, bao gồm lớp hấp thụ InGaAs pha tạp p nặng và lớp thu thập electron InP pha tạp n nhẹ. Lớp InGaAsP mỏng không pha tạp giữa lớp hấp thụ và lớp thu gom tạo thành sự chuyển tiếp vùng cấm được phân loại. Trong cấu trúc MUTC-PD, một phần chất hấp thụ sẽ trải qua quá trình pha tạp n nhẹ và sẽ bị cạn kiệt hoàn toàn dưới độ lệch ngược thích hợp. So với UTC-PD truyền thống, các sóng mang tạo ra ảnh được tăng tốc nhờ điện trường mạnh tạo ra ở vùng cạn kiệt, giúp tăng tốc độ phản hồi của MUTC PD.
Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi email tạivictorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.