低噪声InGaAs/InP雪崩光电二极管的模拟分析

作     者：崔星宇 林逢源 张志宏 唐吉龙 方铉 房丹 王登魁 李科学 魏志鹏 Cui Xingyu;Lin Fengyuan;Zhang Zhihong;Tang Jilong;Fang Xuan;Fang Dan;Wang Dengkui;Li Kexue;Wei Zhipeng

作者机构：长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2021年第48卷第17期

页      面：10-16页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(61674021,11674038,61704011,61904017,11804335,12074045) 吉林省科学技术发展项目(20200301052RQ) 吉林省教育厅项目(JJKH20200763KJ)。 

主　　题：材料 InGaAs/InP 碰撞电离工程(I^(2)E) 吸收区-电荷区-倍增区分离 电离阈值能量 过剩噪声 

摘      要：提出了一种吸收区-电荷区-倍增区分离(SACM)结构的InGaAs/InP雪崩光电二极管,利用碰撞电离工程(I^(2)E)设计了双电荷层双倍增层结构的InP雪崩光电二极管(APD),通过在倍增区中设置电离阈值能量的分级,控制碰撞电离的位置,从而降低噪声。采用器件仿真器Silvaco对器件进行建模,仿真计算了新结构器件的能带结构、电场分布、暗电流、光响应电流和增益等。新结构器件可以获得较低的噪声系数k(k=α/β,其中α、β分别为空穴与电子的电离系数),在30 V电压下,k=0.15。与常规的SACM InP APD相比,分析结果表明,新结构APD器件具有了较好的噪声特性。