單阱CMOS工藝PN型光電二極管
發(fā)布時間:2008/12/3 0:00:00 訪問次數(shù):1137
最簡單的制作cmos oeic的方法,就是利用cmos工藝中能夠很容易實現(xiàn)的pn結(jié)來作光電二極管,這其中包括源/漏-襯底pn結(jié)、源/漏-阱pn結(jié),以及阱-襯底pn結(jié)。然而,這些pn結(jié)光電二極管通常位于沒有電場分布的區(qū)域,在這些區(qū)域里,光生載流子的緩慢擴散運動限制了這些光電二極管的頻率特性。已經(jīng)報道的這種簡單結(jié)構(gòu)的cmos oeic的3 db帶寬都要小于15mhzh[49~51]。
cmos工藝中源/漏-襯底和源/漏-阱pn結(jié)形成的光電二極管比較適合探測波長凡<600 nm的入射光,而阱-襯底pn結(jié)形成的光電二極管則更適合探測長波長光,比如780 nm或850 nm。圖1 中給出了一個n+注入與p型襯底形成pn型光電二極管的結(jié)構(gòu)實例[49]。
圖1 單阱cmos工藝pn型光電二極管
除了載流子擴散之外,由芯片表面橫向陽極接觸產(chǎn)生的光電二極管串聯(lián)電阻,以及相對較大的n+-p結(jié)電容,也都會限制pn型光電二極管的頻率性能。在n阱cmos工藝中,pn型光電二極管的陽極將會由于電路工作的限制而接在電路的低電位,從而很難通過調(diào)節(jié)探測器的反向偏壓來改善其性能。實際上這個結(jié)構(gòu)可以看成一個橫向n+-p-p+結(jié)構(gòu)的光電二極管網(wǎng),光信號是通過一個集成的光波導(dǎo)被耦合到探測器上的[49]。這個集成光電探測器是用0.8 gmn阱cmos工藝實現(xiàn)的。同一工藝中還集成了靈敏電流1pa的cmos跨阻抗放大器(tia),在入射光波長λ=675 nm時可獲得最大帶寬10 mhz。如前所述,光電探測器的工作速度主要受到耗盡區(qū)之外區(qū)域產(chǎn)生的光生載流子緩慢擴散運動的限制[50]。
另一例類似結(jié)構(gòu)的光電二極管采用2μm n阱cmos工藝中的n阱-p襯底pn結(jié)來作光電二極管[51]。系統(tǒng)未加優(yōu)化時,780 nm波長下3 db帶寬大于1.5 mhz,5v偏壓下漏電流密度為0.5 pa/mm2,響應(yīng)度r=0.5 a/w(η=70%)。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場網(wǎng)(www.dzsc.com)
最簡單的制作cmos oeic的方法,就是利用cmos工藝中能夠很容易實現(xiàn)的pn結(jié)來作光電二極管,這其中包括源/漏-襯底pn結(jié)、源/漏-阱pn結(jié),以及阱-襯底pn結(jié)。然而,這些pn結(jié)光電二極管通常位于沒有電場分布的區(qū)域,在這些區(qū)域里,光生載流子的緩慢擴散運動限制了這些光電二極管的頻率特性。已經(jīng)報道的這種簡單結(jié)構(gòu)的cmos oeic的3 db帶寬都要小于15mhzh[49~51]。
cmos工藝中源/漏-襯底和源/漏-阱pn結(jié)形成的光電二極管比較適合探測波長凡<600 nm的入射光,而阱-襯底pn結(jié)形成的光電二極管則更適合探測長波長光,比如780 nm或850 nm。圖1 中給出了一個n+注入與p型襯底形成pn型光電二極管的結(jié)構(gòu)實例[49]。
圖1 單阱cmos工藝pn型光電二極管
除了載流子擴散之外,由芯片表面橫向陽極接觸產(chǎn)生的光電二極管串聯(lián)電阻,以及相對較大的n+-p結(jié)電容,也都會限制pn型光電二極管的頻率性能。在n阱cmos工藝中,pn型光電二極管的陽極將會由于電路工作的限制而接在電路的低電位,從而很難通過調(diào)節(jié)探測器的反向偏壓來改善其性能。實際上這個結(jié)構(gòu)可以看成一個橫向n+-p-p+結(jié)構(gòu)的光電二極管網(wǎng),光信號是通過一個集成的光波導(dǎo)被耦合到探測器上的[49]。這個集成光電探測器是用0.8 gmn阱cmos工藝實現(xiàn)的。同一工藝中還集成了靈敏電流1pa的cmos跨阻抗放大器(tia),在入射光波長λ=675 nm時可獲得最大帶寬10 mhz。如前所述,光電探測器的工作速度主要受到耗盡區(qū)之外區(qū)域產(chǎn)生的光生載流子緩慢擴散運動的限制[50]。
另一例類似結(jié)構(gòu)的光電二極管采用2μm n阱cmos工藝中的n阱-p襯底pn結(jié)來作光電二極管[51]。系統(tǒng)未加優(yōu)化時,780 nm波長下3 db帶寬大于1.5 mhz,5v偏壓下漏電流密度為0.5 pa/mm2,響應(yīng)度r=0.5 a/w(η=70%)。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場網(wǎng)(www.dzsc.com)
熱門點擊
推薦技術(shù)資料
- AMOLED顯示驅(qū)動芯片關(guān)鍵技
- CMOS圖像傳感器技術(shù)參數(shù)設(shè)計
- GB300 超級芯片應(yīng)用需求分
- 4NP 工藝NVIDIA Bl
- GB300 芯片、NVL72
- 首個最新高端芯片人工智能服務(wù)器
- 多媒體協(xié)處理器SM501在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用
- 基于IEEE802.11b的EPA溫度變送器
- QUICCEngine新引擎推動IP網(wǎng)絡(luò)革新
- SoC面世八年后的產(chǎn)業(yè)機遇
- MPC8xx系列處理器的嵌入式系統(tǒng)電源設(shè)計
- dsPIC及其在交流變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究