基于選區外延技術的單片集成陣列波導光柵與單載流子探測器的端對接設計?

葉焓 韓勤2) 呂倩倩 潘盼 安俊明3) 王玉冰劉榮瑞 侯麗麗

1)(中國科學院半導體研究所,集成光電子學國家重點實驗室,北京 100083)

2)(中國科學院大學電子電氣與通信工程學院,北京 100049)

3)(中國科學院大學材料科學與光電技術學院,北京 100049)

1 引 言

近年來,人們對光纖通信系統傳輸容量的需求不斷增長,集成光電芯片,尤其是適于波分復用的收發芯片,也因此得到了大量研究與快速發展[1?3].InP基光子集成回路是最具潛力的解決方法,其優勢在于能夠單片集成多種有源與無源光電器件,如激光器、調制器、放大器、探測器與(解)復用器等[4?6],能夠大大降低器件尺寸、封裝成本以及芯片間光傳輸損耗.

從光接收端的角度來說,單片集成解復用器的光電探測器芯片能夠實現對多信道光信號的直接解復用探測.陣列波導光柵(arrayed waveguide grating,AWG)是最適合于單片集成的解復用器[7,8],它具有良好的波長分辨率、設計靈活性、較小的彎曲半徑以及偏振無關性等優點.由于研究較為成熟并廣泛應用的PIN型探測器在面對不斷增長的傳輸速率要求時暴露出低帶寬與低線性度等不足之處,一種單載流子探測器(uni-traveling carrier photodiode,UTC-PD)的新型結構應運而生[9].它將吸收區與載流子漂移區(收集區)分離,從而實現只有漂移速度更快的電子渡越本征區的目的,有效降低了空間電荷效應的影響,實現大帶寬與高線性度的要求,也因此受到了廣泛的關注與研究[10?12].

隨著半導體技術的飛速發展,先進的材料生長技術也在不斷……