Improvement Of Photodiodes In 0.35 μm Bicmos Technology

摘要

Präsentiert wird eine Verbesserung in der monolithischen Integration von Fotodioden in einer kommerziellen Hochgeschwindigkeits-Silizium/Germanium(SiGe)-0,35- μm-BiCMOS-Technologie mit 5 V Versorgungsspannung auf positiv dotiertem Siliziumsubstrat. Die hier entwickelten passiven Detektoren kombinieren eine Empfindlichkeit nahe an der theoretischen Quantenwirkungsgradgrenze in Silizium mit vergleichsweise niedrigen Kapazitäten und hohen elektrischen Grenzfrequenzen. Die Implementierung erfolgt unter minimalen Prozessmodifikationen und vernachlässigbarer Auswirkung auf den bestehenden Halbleiterprozess. Für blaues Licht werden bei einer Betriebsspannung von 4 V Grenzfrequenzen von bis zu 475 MHz und eine elektrooptische Empfindlichkeit von 0,17 A/W gemessen. Der Detektor ist für Anwendungen mit optischen Wellenlängen aus einem weiten Spektralbereich von nahem Infrarot bis ins Ultraviolette geeignet.%An improvement of monolithically integrated photodiodes in a p-type substrate of a commercial high-speed 0.35 μm SiGe heterojunction transistor (HBT) BiCMOS technology, with a supply voltage of 5 V, is presented. The detectors combine low capacitance with high bandwidth and responsivity which are realized with only slight process modifications with negligible influence on the transistor parameters. We achieve a speed improvement which results, e.g., in a bandwidth of 475 MHz and a responsivity of 0.17 A/W at blue light and a reverse bias voltage of 4 V. These detectors are designed to be applicable over the wide spectrum of technologically significant optical carrier wavelengths from near-infrared to blue and ultraviolet.