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CATV模拟用InGaAs PIN光电探测器芯片研究

作　者: 杨彦伟
导　师: 刘继芳；谢春梅
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 光学工程
关键词: PIN光电探测器非线性失真暗电流带宽
分类号: TN36
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 31次
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内容摘要

论文工作围绕光纤CATV系统使用的模拟光电探测器芯片的研制展开,针对模拟光电探测器芯片使用对象的特殊要求,对其参数设计、结构设计、制作工艺和测试原理进行了深入的研究,成功地研制并批量制作出了性能优良、成本低、可靠性高的模拟光电探测器芯片。在模拟PD芯片的失真参数进行系统理论分析的基础上,对探测器芯片外延层结构、图形结构和扩散条件进行了优化设计,得到了在850MHz条件下最大二阶失真小于-72dBc的低失真模拟PD芯片;采用特殊的凹形槽结构,避免了纯台面结构所固有的表面漏电大和平面结构所固有的分布参数大的问题;对模拟PD芯片制作过程中的化合物腐蚀工艺进行了研究,通过调整腐蚀液比例和自制的腐蚀系统,改善了腐蚀台型和腐蚀均匀性,提高了腐蚀效率,降低了制作成本;通过采用特殊的制作工艺对模拟PD的腐蚀台面进行表面钝化,有效的降低了芯片的暗电流,使制作芯片的平均暗电流小于5nA(Vr=15V);运用Jamp软件对测试参数结果进行统计分析,结果表明其CPK值均大于1,达到可生产的能力要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 引言  7-12
  1.2 本文研究的目的和意义  12
  1.3 内容简介  12-15
第二章理论分析  15-35
  2.1 In_(0.53)Ga_(0.47)As PIN 光电探测器原理概述  15-18
  2.2 关键性能参数的理论分析  18-35
    2.2.1 暗电流  18-21
    2.2.2 反向击穿电压  21-23
    2.2.3 量子效率和响应度  23-26
    2.2.4 电容  26
    2.2.5 带宽  26-28
    2.2.6 非线性失真  28-35
第三章探测器芯片设计  35-43
  3.1 探测器芯片外延层结构设计  35-37
  3.2 探测器芯片图形结构设计  37-43
第四章工艺设计  43-59
  4.1 制作工艺  43-45
  4.2 关键工艺设计  45-59
    4.2.1 PECVD 工艺  45-50
    4.2.2 光刻工艺  50-53
    4.2.3 化和物腐蚀工艺  53-55
    4.2.4 扩散工艺  55-59
第五章关键参数测试及结果讨论  59-71
  5.1 暗电流测试  59-60
  5.2 击穿电压测试  60-61
  5.3 正向电压测试  61-62
  5.4 响应度测试  62-63
  5.5 带宽测试  63-64
  5.6 电容测试  64-65
  5.7 线性度测试  65
  5.8 失真测试  65-68
  5.9 小结  68-71
第六章结束语  71-73
致谢  73-75
参考文献  75-77
研究成果  77-78

CATV模拟用InGaAs PIN光电探测器芯片研究

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