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红外技术 2004年第4期26卷 69-72页

作者：李军宋航金亿鑫蒋红缪国庆赵海峰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春130033

设计了一种从衬底入射的共振腔增强型GaInAsSb/GaSb光电探测器结构。在这种结构中,上反射镜是由9.5～15.5个周期的InAs/GaSbQWS组成,下反射镜由3个周期的SiO2/SiQWS组成。器件上表面镀有一层高透射率的抗反射层。计算表明,在设计的工作... 详细信息

设计了一种从衬底入射的共振腔增强型GaInAsSb/GaSb光电探测器结构。在这种结构中,上反射镜是由9.5～15.5个周期的InAs/GaSbQWS组成,下反射镜由3个周期的SiO2/SiQWS组成。器件上表面镀有一层高透射率的抗反射层。计算表明,在设计的工作波长2.4mm,器件可以获得大约(91～88)%的量子效率。在2～2.9mm波长范围器件的量子效率有两个峰,这使得器件可以作为双色探测器来工作。

关键词：共振腔增强 GaInAsSb 光电探测器 DBR 反射率量子效率

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共振腔增强GaInAsSb红外光电探测器研究

共振腔增强GaInAsSb红外光电探测器研究

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作者：李军中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）

学位级别：硕士

与传统PIN结构的探测器相比,共振腔增强型(Resonant Cavity-Enhanced,RCE)光电探测器能同时具有很高量子效率和很高的带宽,特别适用于高速探测中。本文对RCE光电探测器进行了研究,设计出GaInAsSb RCE器件的结构,并且对器件进行计算机模... 详细信息

与传统PIN结构的探测器相比,共振腔增强型(Resonant Cavity-Enhanced,RCE)光电探测器能同时具有很高量子效率和很高的带宽,特别适用于高速探测中。本文对RCE光电探测器进行了研究,设计出GaInAsSb RCE器件的结构,并且对器件进行计算机模拟。用MOCVD的方法生长出PIN结构的GaInAsSb红外探测器材料,并制作出器件。用计算机模拟出制作的器件的光谱响应,并与测量的结果进行比较。分析了共振腔增强红外探测器的特点,详细讨论了共振强增强型探测器的量子效率,并且讨论了上反射镜的吸收对器件量子效率的影响。详细讨论了共振腔对量子效率的影响,得到共振腔的品质因子Q值越大,共振腔对器件量子效率的提高也越大的结果。详细讨论了影响共振腔增强型探测器带宽的几个因素。为设计出性能良好的RCE探测器提供了理论准备。论证了GaSb/InAs四分之一波堆(QWS)作为工作在2.4μm的GaInAsSb RCE探测器中DBR的可行性,并用TMM法计算出GaSb/InAs QWS的反射率及相移。设计出一种从衬底入射的GaInAsSb RCE探测器结构,对器件的性能进行了数值模拟,并详细讨论了GaSb/InAs QWS的反射率、相移及其吸收对器件性能的影响。设计的器件具有双峰响应的特点,可作为双色探测器。用MOCVD法制作出PIN结构的GaInAsSb红外探测器材料,并且制作出探测器器件,对器件的光谱进行了测量。用计算机模拟的方法得到PIN型GaInAsSb红外探测器在500K黑体辐射源的照射下的光谱响应,并与实际的测量结果进行了比较。比较结果显示,计算结果与实验结果比较接近,其主要的不同点在于峰值位置相差0.07μm,并在长波方向上计算值偏高。这表明,用计算机模拟的方法可以得到较为准确的结果。

关键词：红外探测器共振腔增强 GaSb/InAs 分布式布拉格反射镜 GaInAsSb/GaSb MOCVD

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AlGaN基共振腔增强的p-i-n型紫外探测器

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Journal of Semiconductors 2007年第12期28卷 1957-1960页

作者：姬小利江若琏周建军刘斌谢自力韩平张荣郑有炓龚海梅南京大学物理系江苏省光电功能材料重点实验室南京210093 中国科学院上海技术物理研究所上海200080

设计了目标探测波长为320nm的AlGaN基共振腔增强的p-i-n型紫外光电探测器,共振腔由分别作为底镜和顶镜的AlN/Al0.3Ga0.7 N布拉格反射镜和空气/GaN界面组成,有源区p-GaN/i-GaN/n-Al0.38Ga0.62 N被置于腔内.该结构采用金属有机物化学气相... 详细信息

设计了目标探测波长为320nm的AlGaN基共振腔增强的p-i-n型紫外光电探测器,共振腔由分别作为底镜和顶镜的AlN/Al0.3Ga0.7 N布拉格反射镜和空气/GaN界面组成,有源区p-GaN/i-GaN/n-Al0.38Ga0.62 N被置于腔内.该结构采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法在蓝宝石衬底和GaN模板上外延生长得到.光谱响应测试显示了正入射时该器件在波长313nm处出现响应的选择增强,零偏压下响应度为14mA/W.

关键词：紫外探测器共振腔增强 AIGaN 分布布拉格反射镜传递矩阵方法

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GaInAsSb共振腔增强光电探测器设计

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功能材料与器件学报 1999年第3期5卷 169-174页

作者：林春李爱珍中国科学院上海冶金研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

本文用线性插值和介电常数的计算模型，得到了ＧａＩｎＡｓＳｂ四元系２．４μｍ探测器材料的组份及其折射率。将传统的ｐｉｎＧａＩｎＡｓＳｂ探测器结构置于两组ＡｌＡｓＳｂ／ＧａＳｂＢｒａｇｇ反射镜之间，可以得到接近１... 详细信息

本文用线性插值和介电常数的计算模型，得到了ＧａＩｎＡｓＳｂ四元系２．４μｍ探测器材料的组份及其折射率。将传统的ｐｉｎＧａＩｎＡｓＳｂ探测器结构置于两组ＡｌＡｓＳｂ／ＧａＳｂＢｒａｇｇ反射镜之间，可以得到接近１的量子效率。本文用传递矩阵方法（ＴＭＭ）计算了ＡｌＡｓＳｂ／ＧａＳｂＢｒａｇｇ反射镜的反射率与波长及反射镜个数的关系，并对探测器的结构进行了设计，讨论了吸收系数与波长的函数关系对探测器量子效率所产生的影响。

关键词：共振腔增强反射率量子效率设计光电探测器

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光互连中光开关与光探测器件的研究

光互连中光开关与光探测器件的研究

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作者：蔡子龙华中科技大学

学位级别：硕士

光互连和光交换以其传输容量大、速率高、无干扰、低功耗、I/O 功能强大等优点,必将取代电互连与交换已成为人们的共识。同时,光互连与光交换能通过集成接收模块、光发射模块、空间光调制器等很好地与电系统连接,充分利用电系统提供的... 详细信息

光互连和光交换以其传输容量大、速率高、无干扰、低功耗、I/O 功能强大等优点,必将取代电互连与交换已成为人们的共识。同时,光互连与光交换能通过集成接收模块、光发射模块、空间光调制器等很好地与电系统连接,充分利用电系统提供的强大的逻辑处理能力,实现复杂的系统功能。光互连与交换技术包括两方面的技术,一是器件技术,二是网络构成技术。器件技术包含光源列阵技术、列阵光调制与探测技术、光逻辑开关列阵技术、平面微光学器件技术等。网络系统构成技术则包含网络拓扑设计与光学实现等技术。光互连与光交换系统的发展史实际上是光电子器件的发展史。光互连与光交换系统的实现有赖于光开关,光探测器,激光器等光电子器件的进展。本文将就其中的光开关和光探测器等器件进行设计与研究。本文首先提出了一种与偏振无关的双向光纤光开关,他通过对入射光进行偏振调制,使信号光以线偏光形式在光路中传播,同时在输出端将线偏光还原成初始信号光,这将大大减小了自由空间光开关中由于各元器件的偏振累加,而使光路中存在的偏振相关损耗。本文将阐述光开关的原理与矩阵分析,论证这种自由空间光开关的等程性,讨论新型光开关结构与性能(插入损耗与偏振相关损耗)。接着,本文将就光开关的安装调试中遇到的问题与解决方法做简要陈述。在探测器设计方面,由于硅资源丰富,以及硅基探测器能够很好地与硅IC 电路兼容,但因为硅是间接带隙材料,使得硅基探测器在性能方面存在很大的缺陷。本文将从工艺与结构两个方面就提高硅基光电探测器。从工艺上,本文将探讨几种传统的集成工艺(双极性工艺、CMOS 工艺、BiCMOS 工艺),然后我们将对这些工艺进行修改,使制作的硅基探测器在性能方面得到较明显的提高。从结构上,本文将提出了一种共振腔增强性(RCE)结构的探测器,它通过在两端生长的布拉格反射器(DBR)构成了一个法布里-珀罗(Fabry-Perot)光学谐振腔,由于腔的共振增强效应,将极大地增强了腔内的光场强度,从而使器件可以在较薄的吸收层的情况下获得较高的量子效率-带宽积,从而大大提高了光电探测器的性能。本文将就这种新型结构的探测器与传统的探测器从性能参数上进行分析比较,最后将探讨一种简单的RCE 结构的制作。

关键词：光互连与光交换光开关偏振相关损耗光电探测器共振腔增强

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