OFC2024 ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ

ਅੱਜ ਆਓ OFC2024 'ਤੇ ਇੱਕ ਨਜ਼ਰ ਮਾਰੀਏ।ਫੋਟੋ ਡਿਟੈਕਟਰ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ GeSi PD/APD, InP SOA-PD, ਅਤੇ UTC-PD ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।

1. UCDAVIS ਇੱਕ ਕਮਜ਼ੋਰ ਗੂੰਜਦਾ 1315.5nm ਗੈਰ-ਸਮਰੂਪ ਫੈਬਰੀ-ਪੇਰੋਟ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਬਹੁਤ ਘੱਟ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਨਾਲ, 0.08fF ਹੋਣ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਪੱਖਪਾਤ -1V (-2V) ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਡਾਰਕ ਕਰੰਟ 0.72 nA (3.40 nA) ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਦਰ 0.93a /W (0.96a /W) ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸੰਤ੍ਰਿਪਤ ਆਪਟੀਕਲ ਪਾਵਰ 2 mW (3 mW) ਹੈ। ਇਹ 38 GHz ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਡੇਟਾ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਚਿੱਤਰ AFP PD ਦੀ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵੇਵਗਾਈਡ ਜੋੜਾ Ge-on- ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਸੀ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਇੱਕ ਫਰੰਟ SOI-Ge ਵੇਵਗਾਈਡ ਦੇ ਨਾਲ ਜੋ <10% ਦੀ ਰਿਫਲੈਕਟਿਵਿਟੀ ਦੇ ਨਾਲ > 90% ਮੋਡ ਮੈਚਿੰਗ ਕਪਲਿੰਗ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਪਿਛਲਾ ਇੱਕ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਟਿਡ ਬ੍ਰੈਗ ਰਿਫਲੈਕਟਰ (DBR) ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਰਿਫਲੈਕਟਿਵਿਟੀ > 95% ਹੈ। ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਕੈਵਿਟੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨ (ਰਾਊਂਡ-ਟ੍ਰਿਪ ਫੇਜ਼ ਮੈਚਿੰਗ ਕੰਡੀਸ਼ਨ) ਦੁਆਰਾ, AFP ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਦੇ ਰਿਫਲੈਕਸ਼ਨ ਅਤੇ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ Ge ਡਿਟੈਕਟਰ ਦਾ ਸੋਖਣ ਲਗਭਗ 100% ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕੇਂਦਰੀ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਦੀ ਪੂਰੀ 20nm ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਉੱਤੇ, R+T <2% (-17 dB)। Ge ਚੌੜਾਈ 0.6µm ਹੈ ਅਤੇ ਕੈਪੈਸੀਟੈਂਸ 0.08fF ਹੋਣ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਹੈ।

2, ਹੁਆਜ਼ੋਂਗ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਆਫ਼ ਸਾਇੰਸ ਐਂਡ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਨੇ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਜਰਮੇਨੀਅਮ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾਐਵਲੈੰਕਮੈਂਟ ਫੋਟੋਡਾਇਓਡ, ਬੈਂਡਵਿਡਥ >67 GHz, ਲਾਭ >6.6। SACMAPD ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਟ੍ਰਾਂਸਵਰਸ ਪਾਈਪਿਨ ਜੰਕਸ਼ਨ ਦੀ ਬਣਤਰ ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਆਪਟੀਕਲ ਪਲੇਟਫਾਰਮ 'ਤੇ ਬਣਾਈ ਗਈ ਹੈ। ਅੰਦਰੂਨੀ ਜਰਮੇਨੀਅਮ (i-Ge) ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸਿਲੀਕਾਨ (i-Si) ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੋਖਣ ਵਾਲੀ ਪਰਤ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਡਬਲਿੰਗ ਪਰਤ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। 14µm ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਾਲਾ i-Ge ਖੇਤਰ 1550nm 'ਤੇ ਢੁਕਵੀਂ ਰੌਸ਼ਨੀ ਸੋਖਣ ਦੀ ਗਰੰਟੀ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਛੋਟੇ i-Ge ਅਤੇ i-Si ਖੇਤਰ ਉੱਚ ਬਾਈਸ ਵੋਲਟੇਜ ਦੇ ਅਧੀਨ ਫੋਟੋਕਰੰਟ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਅਤੇ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਹਨ। APD ਅੱਖ ਦਾ ਨਕਸ਼ਾ -10.6 V 'ਤੇ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। -14 dBm ਦੀ ਇਨਪੁੱਟ ਆਪਟੀਕਲ ਪਾਵਰ ਦੇ ਨਾਲ, 50 Gb/s ਅਤੇ 64 Gb/s OOK ਸਿਗਨਲਾਂ ਦਾ ਅੱਖ ਦਾ ਨਕਸ਼ਾ ਹੇਠਾਂ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ SNR ਕ੍ਰਮਵਾਰ 17.8 ਅਤੇ 13.2 dB ਹੈ।

3. IHP 8-ਇੰਚ BiCMOS ਪਾਇਲਟ ਲਾਈਨ ਸਹੂਲਤਾਂ ਇੱਕ ਜਰਮੇਨੀਅਮ ਦਿਖਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨਪੀਡੀ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਲਗਭਗ 100 nm ਦੀ ਫਿਨ ਚੌੜਾਈ ਦੇ ਨਾਲ, ਜੋ ਕਿ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟਾ ਫੋਟੋਕੈਰੀਅਰ ਡ੍ਰਿਫਟ ਟਾਈਮ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। Ge PD ਕੋਲ 265 GHz@2V@ 1.0mA DC ਫੋਟੋਕਰੰਟ ਦੀ OE ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਹੈ। ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਪ੍ਰਵਾਹ ਹੇਠਾਂ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਰਵਾਇਤੀ SI ਮਿਸ਼ਰਤ ਆਇਨ ਇਮਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਛੱਡ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਜਰਮੇਨੀਅਮ 'ਤੇ ਆਇਨ ਇਮਪਲਾਂਟੇਸ਼ਨ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਚਣ ਲਈ ਵਿਕਾਸ ਐਚਿੰਗ ਸਕੀਮ ਨੂੰ ਅਪਣਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਡਾਰਕ ਕਰੰਟ 100nA,R = 0.45A /W ਹੈ।
4, HHI InP SOA-PD ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ SSC, MQW-SOA ਅਤੇ ਹਾਈ ਸਪੀਡ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। O-ਬੈਂਡ ਲਈ। PD ਵਿੱਚ 1 dB ਤੋਂ ਘੱਟ PDL ਦੇ ਨਾਲ 0.57 A/W ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ SOA-PD ਵਿੱਚ 1 dB ਤੋਂ ਘੱਟ PDL ਦੇ ਨਾਲ 24 A/W ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਹੈ। ਦੋਵਾਂ ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ~60GHz ਹੈ, ਅਤੇ 1 GHz ਦਾ ਅੰਤਰ SOA ਦੀ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਨੂੰ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਅਸਲ ਅੱਖ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਪੈਟਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨਹੀਂ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ। SOA-PD 56 GBaud 'ਤੇ ਲੋੜੀਂਦੀ ਆਪਟੀਕਲ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਲਗਭਗ 13 dB ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ।

5. ETH ਟਾਈਪ II ਸੁਧਰੇ ਹੋਏ GaInAsSb/InP UTC-PD ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ 60GHz@ ਜ਼ੀਰੋ ਬਾਈਸ ਅਤੇ 100GHz 'ਤੇ -11 DBM ਦੀ ਉੱਚ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਾਵਰ ਹੈ। ਪਿਛਲੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੀ ਨਿਰੰਤਰਤਾ, GaInAsSb ਦੀਆਂ ਵਧੀਆਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਸਮਰੱਥਾਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ। ਇਸ ਪੇਪਰ ਵਿੱਚ, ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਸਮਾਈ ਪਰਤਾਂ ਵਿੱਚ 100 nm ਦਾ ਭਾਰੀ ਡੋਪਡ GaInAsSb ਅਤੇ 20 nm ਦਾ ਇੱਕ ਅਨਡੋਪਡ GaInAsSb ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। NID ਪਰਤ ਸਮੁੱਚੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਵੀ ਮਦਦ ਕਰਦੀ ਹੈ। 64µm2 UTC-PD ਵਿੱਚ 60 GHz ਦੀ ਜ਼ੀਰੋ-ਬਿਆਸ ਬੈਂਡਵਿਡਥ, 100 GHz 'ਤੇ -11 dBm ਦੀ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਾਵਰ, ਅਤੇ 5.5 mA ਦਾ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਕਰੰਟ ਹੈ। 3 V ਦੇ ਰਿਵਰਸ ਬਾਈਸ 'ਤੇ, ਬੈਂਡਵਿਡਥ 110 GHz ਤੱਕ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

6. ਇਨੋਲਾਈਟ ਨੇ ਡਿਵਾਈਸ ਡੋਪਿੰਗ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਅਤੇ ਫੋਟੋ-ਜਨਰੇਟਿਡ ਕੈਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਸਮੇਂ ਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵਿਚਾਰਨ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਜਰਮੇਨੀਅਮ ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੇ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਰਿਸਪਾਂਸ ਮਾਡਲ ਦੀ ਸਥਾਪਨਾ ਕੀਤੀ। ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਇਨਪੁਟ ਪਾਵਰ ਅਤੇ ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਵੱਡਾ ਆਪਟੀਕਲ ਪਾਵਰ ਇਨਪੁਟ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣੇਗਾ, ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਅਭਿਆਸ ਢਾਂਚਾਗਤ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੁਆਰਾ ਜਰਮੇਨੀਅਮ ਵਿੱਚ ਕੈਰੀਅਰ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਹੈ।

7, ਸਿੰਹੁਆ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਨੇ ਤਿੰਨ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ UTC-PD ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ ਹਨ, (1) ਉੱਚ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਸ਼ਕਤੀ ਦੇ ਨਾਲ 100GHz ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਡਬਲ ਡ੍ਰਿਫਟ ਲੇਅਰ (DDL) ਢਾਂਚਾ UTC-PD, (2) ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਨਾਲ 100GHz ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਡਬਲ ਡ੍ਰਿਫਟ ਲੇਅਰ (DCL) ਢਾਂਚਾ UTC-PD, (3) ਉੱਚ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਸ਼ਕਤੀ ਦੇ ਨਾਲ 230 GHZ ਬੈਂਡਵਿਡਥ MUTC-PD, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦ੍ਰਿਸ਼ਾਂ ਲਈ, 200G ਯੁੱਗ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵੇਲੇ ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਸ਼ਕਤੀ, ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਉਪਯੋਗੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।