IBM 7WL SiGe BiCMOS工艺下高灵敏近红外光电探测器研究

本文主要探讨了基于IBM 7WL标准SiGe BiCMOS技术的近红外光电探测器的设计与实现。这是一种先进的半导体工艺，它结合了硅基互补金属氧化物半导体(CMOS)和硅锗(SiGe)的优势，被用于设计两种关键的光探测元件：PIN光电探测器和异质结光电晶体管(HPT)。PIN光电探测器因其简单结构和高灵敏度而广泛应用于光通信和光传感领域，而HPT则因其更高的量子效率和响应速度，适合于更复杂的应用，如成像和光纤通信。 设计过程中，作者利用商用器件模拟器ATLAS进行深入的工艺参数优化。通过对诸如掺杂浓度、扩散长度、接触电阻等因素的细致分析，研究人员能够精确控制这些参数对探测器性能的影响。这一步骤对于确保器件的高性能和稳定性至关重要，尤其是在近红外波段，如850纳米，这是光纤通信中的常用波长。 每个探测器的芯片尺寸被限制在50微米×50微米，尽管尺寸较小，但通过精细的工艺控制，仍然能够展现出较高的响应度。在850纳米的入射波长和3.3伏特的反向偏置电压下，PIN光电探测器的响应度达到了0.01安培每瓦特(A/W)，显示出良好的光电转换效率；而HPT的响应度更高，达到了0.4A/W，这证明了基于SiGe BiCMOS技术的光电探测器在特定工作条件下的优越性能。 此外，这项研究不仅关注技术本身，还强调了与实际应用的结合。论文发表在《光器件》这一中文核心期刊上，其关键词包括“标准SiGe BiCMOS工艺”、“PIN光电探测器”和“光电晶体管”，表明了这项工作的学术价值和实用性。整体来看，这篇文章为SiGe BiCMOS技术在近红外光电探测器领域的进一步发展提供了有价值的技术参考和实践案例。