增益增强、噪声降低的多增益级InGaAs雪崩光电二极管

增益增强、噪声降低的多增益级InGaAs雪崩光电二极管

2022年3月16日

乔治·威廉姆斯，麦迪逊·康普顿和安德鲁·s·亨廷顿，Allegro微系统公司雷竞技竞猜下载

David A. Ramirez, Majeed M. Hayat，新墨西哥大学高科技材料中心;

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本文基于:g.m. Williams, M. Compton, D. A. Ramirez, m.m. Hayat和A. S. Huntington，“增强增益和降低过剩噪声的多增益级InGaAs雪崩光电二极管”，发表于《IEEE电子器件学会杂志》第1卷第1期。2, pp. 54-65, 2013年2月，doi: 10.1109/ JEDS.2013.2258072。

摘要

报道了用于950-1650 nm波长传感的InGaAs雪崩光电二极管(APD)的设计、制作和测试。雷竞技最新网址APD是由晶格匹配的InGaAs和InAlAs合金在InP衬底上通过分子束外延生长的。APD内部的雪崩倍增发生在一系列非对称增益级中，其层序提高了电子引发的冲击电离率，并在低增益下抑制了空穴引发的电离率。乘法级联串联，中间插入电场较低的载流子弛豫层，防止级间雪崩反馈。这些措施的结果是，与由相同的半导体合金批量制造的apd相比，多余的倍增噪声要低得多，雪崩增益要高得多，线性模式运行稳定。通过冲击电离空间分布和增益统计量的仿真分析了噪声抑制机理，并给出了实现该设计的apd的测量结果。采用这种设计的器件被证明可以在超过6000的线性模式增益下工作而不会发生雪崩击穿。在增益超过1000时测量了有效冲击电离率比低于0.04的过量噪声。