光波導(dǎo)GeSi光電探測器的研究.pdf

1、Si基光電子集成采用成熟價廉的微電子加工工藝，將光學(xué)器件與多種功能的微電子電路集成，是實現(xiàn)光通信普及發(fā)展的有效途徑。Si基OEIC (Optoelectronic Integrated Circuit)光接收機是Si基光通信研究的重要內(nèi)容。針對光接收機中的光電轉(zhuǎn)換器件一光電探測器，本論文主要做了以下工作： 1) 對光纖通信系統(tǒng)和光互連的問題做了簡要的介紹，簡單介紹了光電探測器的主要進展2) 主要分析GeSi材料的晶格結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)

2、構(gòu)，通過對應(yīng)變層中應(yīng)力的分析，討論了折射率、吸收系數(shù)、生長GeSi/Si的臨界厚度，并在此基礎(chǔ)上，對GeySil-y/GexSil-x的臨界厚度進行了分析，發(fā)現(xiàn)和傳統(tǒng)的GexSil-x/Si相比，臨界厚度有所提高3) 簡單闡述了光波導(dǎo)的理論知識，重點介紹了大截面脊形光波導(dǎo)的分析、設(shè)計方法一有效折射率法，設(shè)計了SiO<,2>/Si/SiO<,2>脊形光波導(dǎo)(2000um)—單模光功率比為0.51；SiO<,2>/GeSi/Si脊形光波導(dǎo)(

3、2000um)—單模光功率比為0.63，并創(chuàng)新地使用GeSi單晶作為襯底，制作了SiO<,2>/GeySil-y/GexSil-x脊形光波導(dǎo)(2000um)—單模光功率比為0.63，并對其進行了模擬，為第四章波導(dǎo)型探測器的制作奠定了基礎(chǔ)4) 使用中科院半導(dǎo)體所2um工藝線，分別在Si襯底和GeSi襯底上制作了不同尺寸的PIN、MSM光電探測器；使用Chartered公司0.35umCMOS工藝制作了PIN、SMI、光電探測器；并使用Si