Si/Si_(1-x)Ge_x量子阱APD增强红外吸收的研究
为突破硅基探测器在红外探测中由硅本征禁带宽度导致的1104 nm波长截止,设计出比现阶段普遍使用的稀土元素红外探测器(如In Ga As探测器)成本更低、噪声更小、兼容性更好的硅基量子阱雪崩红外探测器。本文通过Silvaco TCAD进行模拟仿真以设计近红外短波吸收增强型APD,并将Si/Si1-xGex量子阱量子阱结构加入APD的吸收区进一步提高长波长范围的吸收率并拓宽APD的响应范围。
最终达到优化硅基APD增强红外吸收的目的。作为研究的第一步利用Athena工艺仿真模块设计模拟流片制备外延12μm APD的整个工艺过程,并利用Atlas对APD内部结构可以直接设定的优势仿真10μm吸收区的APD探测像元。
对比12μm吸收区APD探测像元和吸收区为10μm的APD探测像元的光谱响应,得出了吸收区10μm的SACM结构吸收峰在0.5μm处,而吸收区厚度加厚的12μm外延层APD探测像元具有宽谱响应并在0.8μm 1.1μm的近红外区保持着较大的光电流,由此验证了更大的吸收区域使更多的光子尤其是长波长光子在器件较深的吸收区 ...