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Développement de photodiodes à avalanche en Ge sur Si pour la détection faible signal et grande vitesse
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Virot, Léopold |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | Afin d’adresser la problematique liee aux limitations des interconnections metalliques en termes de debits notamment, la photonique Si s’est imposee comme une technologie de choix. Un des composants de base des circuits photonique Si est le photodetecteur : Il permet de convertir un signal optique en signal electrique. Les photodetecteurs a base de Ge sur Si ont montre leur potentiel et offrent la meilleure alternative aux photodetecteurs III-V, pour une integration dans les circuits photoniques Si.Dans ce contexte, les photodiodes a base de Ge su Si ont ete etudiees. L’optimisation des photodiodes p-i-n a permis l’obtention de resultats a l’etat de l’art. Une nouvelle approche utilisant une double hetero-jonction laterale Si/Ge/Si a ete proposee afin d’augmenter la responsivite mais aussi afin de proposer une meilleure solution d’integration, avec les modulateurs Si notamment. Pour augmenter encore la sensibilite des recepteurs, l’utilisation de photodiodes a avalanche est cependant necessaire. La structure SACM (Separate Absorption Charge Multiplication), combinant le faible bruit de multiplication du Si et l’absorption du Ge aux longueurs d’onde telecom, a d’abord ete etudiee. Des modeles ont ete developpees afin d’optimiser le fonctionnement, et ces photodiodes ont ete fabriquees et caracterisees. Les resultats obtenus sur des photodiodes eclairees par la surface (produit Gain-Bande passante de 560GHz a seulement -11V) sont tres encourageant pour une integration avec un guide d’onde. D’autre part, les photodiodes p-i-n en Ge sur Si, ont ete etudiees en avalanche. La faible largeur de la zone intrinseque a permis de diminuer le bruit de multiplication par effet « dead space », et le fonctionnement a 10Gbits/s pour un gain de 20 et une puissance optique de seulement -26dBm, pour une tension de -7V, sans utilisation d’amplificateur (TIA), a pu etre demontre. Ces developpements ouvrent ainsi la voie vers des recepteurs rapides, a faible consommation electrique et grande sensibilite. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01136096/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
