陆子晴 韩勤3)† 叶焓 王帅 肖峰 肖帆

1) (中国科学院半导体研究所, 集成光电子学国家重点实验室, 北京 100083)

2) (中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京 100049)

3) (中国科学院大学电子电器与通信工程学院, 北京 100049)

(2021 年4 月23 日收到; 2021 年5 月26 日收到修改稿)

1 引 言

据统计, 光通信网络需求年均增长约40%, 各种高数据流量需求应用层出不穷, 这就对通信技术的突破提出了更多要求. 过去几年, 得益于光子集成技术的不断发展, 在COMS 电路上实现有源、无源光器件的光电子集成化技术日益成熟, 已成为应对未来高带宽需求最有前景的解决方案[1-3]. 随着波分复用技术(wavelength division multiplexing,WDM)[4-6]的不断发展, 高集成度高带宽的光电探测器引起了广泛关注.

光互连中光子集成(photonic integrated circuit,PIC)[7,8]技术通过同质或异质集成实现在同一衬底上集成多种不同功能的光电子器件, 从而减少了不必要的封装对准并减少芯片损耗. PIC 技术有望成为下一代最具潜力的光互连技术[9-11]. In0.53Ga0.47As PIN 光电探测器因为具有良好的载流子传输特性和较宽的吸收谱范围(1.0—1.7 µm), 引起了国内外学者的广泛重视. 其可以与InP 系材料排列组合, 根据需求改变组分浓度而仍然保持晶格匹配,使得制备出的光电探测器缺陷更少, 复合速率降低, 从而具有更低的暗电流及工作稳定性. 倏逝波耦合波导型PIN 探测器[12-15]解除了量子效率和带宽的相互制约, 并通过集成倏逝波导有效提高了光纤与波导之间的耦合效率[16,17], 增加探测器的响应度[18-20].

本文成功设计并制备出了16 个……