Si基长波长GeSi HPT探测器的研制

摘要

随着波分复用技术的发展,成本低廉,易与Si基微电子集成电路集成的长波长探测器越来越受到人们的重视.Si<,1-x>Ge<,x>/Si量子阱材料在1.3μm石英光纤波段有着明显的响应.但是由于SiGe材料间接带隙结构,吸收系数小,SiGe探测器的应用受到限制.由于(heterojunction phototransistor异质结光敏晶体管)HPT具有内部增益,SiGe HPT有望得到广泛应用.本文在国内首次报道了利用自己研制的UHV-CVD生长的SiGe HPT.在该结构中,Si<,0.82>Ge<,0.18>材料做基极,Si<,0.7>Ge<,0.3>用做吸收区材料.我们对材料的质量用X射线双晶衍射和TEM进行表征,并且制作了原型器件,器件的光电流谱表明器件在5V偏压下在1.3μm波段响应度达1mA/W,光增益约为10.同时我们设计了SOR上面的RCE HPT,并进行光电响应模拟,模拟表明RCE HPT的量子效率可达8﹪,增加吸收区材料Ge组分到0.5,量子效率可以提高到30﹪,半高宽为1.5nm,适应光通讯的要求.