1.55微米波段全Si波导型光电探测器的研究

1.55微米波段全Si波导型光电探测器是利用Si离子注入Si后形成双空位复合物缺陷、价带电子在吸收了光子后跃迁至缺陷深能级上的特点，利用光吸收区长度与载流子漂移互不影响的特点，以弯曲波导为光信号输入、以两端具有分布式Bragg反射光栅的Si本征直波导为谐振吸收区，波导左右两侧分别为p和n型掺杂区，从而构成与CMOS工艺兼容、与Si光电子集成的横向p-i-n光电探测器，对加速硅基单片光电子集成具有重要的现实意义。本课题主要涉及离子注入与双空位复合物的产生，缺陷深能级浓度、位置和空间分布，缺陷红外光吸收及其载流子输运等一系列基础性研究；涉及器件结构设计、Si波导模场分布与光子吸收区和耗尽区之间的匹配、p和n型掺杂、电子束曝光和干法刻蚀等众多工艺在内的器件制备；涉及量子效率与响应度、暗电流与噪声、响应时间、漏电流与灵敏度等器件测试和分析。