SOI에서 선택적으로 성장한 고속 및 저 암전류 실리콘 웨이브가이드 결합 III-V 포토디텍터

III-V 능동 소자를 Si 수동 부품과 단일체 방식으로 매끄럽게 통합하는 것은 완전 통합된 Si 포토닉스의 핵심입니다. 이 기사에서는 산업 표준 (001) 지향 실리콘-온-절연체(SOI) 웨이퍼 위에 직접 성장하고 실리콘 웨이브가이드와 밀접하게 결합된 고성능 III-V 포토디텍터를 시연합니다. Si 웨이브가이드 결합 III-V 포토디텍터는 60 pA의 낮은 암전류에 해당하는 전류 밀도 0.002 A/cm², 1 mA를 초과하는 큰 광전류, 1.3 µm에서 0.4 A/W 및 1.5 µm에서 0.2 A/W의 반응성과 전체 통신 대역에 걸친 큰 탐지 파장 범위를 특징으로 합니다. 고속 측정 결과는 52 GHz를 넘는 3 dB 대역폭과 4단계 펄스 진폭 변조를 통한 112 Gb/s의 데이터 통신 속도를 보여주며, 온-오프 키잉을 통한 100 Gb/s도 보여줍니다. 이 연구에서 III-V 포토디텍터에 대해 시연된 단일체 통합 방식은 Si 포토닉스 플랫폼에서 III-V 레이저의 미래 매끄러운 통합에도 적용될 수 있습니다.