Si基Ge波导共振腔增强型光电探测器的制备和特性研究
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作者:
作者单位:

(1.集美大学 诚毅学院,福建 厦门 361021; 2.厦门华厦学院,福建 厦门 361000; 3. 厦门大学 物理系,半导体光子学研究中心,福建 厦门 361005)

作者简介:

陈荔群(1981-),女,福建莆田人,讲师,主要从事SiGe材料的生长与新型器件的制作的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

福建省中青年教师教育科研(JA15654)资助项目 (1.集美大学 诚毅学院,福建 厦门 361021; 2.厦门华厦学院,福建 厦门 361000; 3. 厦门大学 物理系,半导体光子学研究中心,福建 厦门 361005)


Fabrication and characteristics of Si-based resonant-cavity-enhanced waveguid e photodetectors
Author:
Affiliation:

(1.Chengyi University College,Jimei University,Xiamen 361021,China; 2.Xiamen Huaxia University,Xiamen 361000,China; 3.Department of Physics,Xiamen U niversity,Xiamen 361005,China)

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    摘要:

    采用低温缓冲层技术,在硅(Si)衬底上生长了质量 优良的锗(Ge)薄膜。Ge层受到由于Si和Ge热膨胀系数不同引入张应变,大小约为0. 16%。以 外延的Ge层作为吸收区,前后以Ge/空气作为分布布拉格反射镜(DBR),在Si基上制备波导共 振腔增强 型(RCE)光电探测器。测试表明,器件在-1V偏压下,暗电流密度为14.9mA/cm2;在零偏压下, 器件的响应光谱在1.3~1.6μm波长范围内观察到4个共振增强峰,分 别位于1.35、 1.50μm,光响应波长范围扩展到1.6μm以上,采用传输矩阵法模拟的 响应光谱与实验测得结果近似吻合;在1.55μm入射光的照射下,测 得光响应度为21.4mA/W。

    Abstract:

    The epitaxial Ge layer was prepared in an ultrahigh vacuum chemical vapor deposition system using low tempe rature Ge buffer technique.The tensile strain of about 0.16% was induced by the thermal e xpansion coefficient mismatching between Si and Ge during the cooling process from elevat ed growth temperature.A Ge resonant-cavity-enhanced waveguide photodetector based on Si substrate was fabricated and characterized.The results show that the dark current density o f the device is 14.9mA/cm at the bias of -1V.The spectral response under zero bias shows four resonant peaks located at approximately 1.35μm,1.45μm,1.50μm and 1.55μm,respectively in the wavelength range from 1.3μm to 1.6μm,and the photocurrent spectrum in the wavelength ran ge is expanded to 1.6μm at 0V.The simulated response spectrum utilizing scattering matrix meth od approximately matches the measured data.A responsivity of 21.4mA/W at the wavelength of 1.55μm is presented.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陈荔群,蔡志猛,周志文. Si基Ge波导共振腔增强型光电探测器的制备和特性研究[J].光电子激光,2016,27(12):1281~1285

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  • 收稿日期:2016-08-05
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  • 在线发布日期: 2017-01-06
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