APD是1個(gè)光子進(jìn)入受光部分時(shí),像雪崩(avalanche)一樣生成10~100對(duì)電子和空穴的光電二極管(PD)。因此,感度比一般的PD高出10倍以上。只是,原來(lái)的APD多由銦和磷(InP)等的化合物制造,單價(jià)較高,為200~300美元。
新開(kāi)發(fā)APD的增益值和帶寬值的乘積為340GHz,大幅超出一般InP制造APD的120GHz。所謂增益值和帶寬值的乘積為340GHz,意味著增益為10倍時(shí)可以帶寬為30G~40GHz,或增益為30倍時(shí)可以帶寬約為10GHz使用APD。當(dāng)InP制APD元件減薄至0.2μm以下時(shí),增益和帶寬的乘積變大,但性能偏差也隨之增大。而此次開(kāi)發(fā)的APD,從理論上講即使減薄其性能偏差也不會(huì)增大。
此次APD的高性能,是通過(guò)發(fā)揮將鍺(Ge)用作紅外線(xiàn)的吸收材料以及采用應(yīng)變硅,即提高硅的載流子遷移率技術(shù)材料的兩種作用實(shí)現(xiàn)的。原來(lái)將使用Ge的應(yīng)變硅技術(shù)用于PD,存在因錯(cuò)位和缺陷變大導(dǎo)致暗電流增加的問(wèn)題。而此次該問(wèn)題“通過(guò)優(yōu)化結(jié)晶生長(zhǎng)的溫度等參數(shù)已基本解決”(英特爾公司研究員兼英特爾光子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人Mario Paniccia)。
英特爾因該成果“尚處于研究開(kāi)發(fā)階段”,沒(méi)有公開(kāi)具體的實(shí)用化時(shí)期和成本。不過(guò),“與基于InP的APD相比,成本的大幅降低毋庸置疑”。
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