SOI/CMOS兼容横向PIN近红外锗硅光探测器的研究

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第一章绪论

1.1课题背景及研究目的

1.2近红外锗硅光电探测器的研究状况

1.2.1国内外的研究进展

1.2.2台面型应变SiGe/Si多量子阱pin光电探测器综合分析

1.3研究内容与研究结果

1.3.1研究内容

1.3.2研究结果

1.3.3创新点

1.3.4存在的不足之处

第二章器件研究的理论和实验基础

2.1应变SiGe/Si异质结构及其特性

2.1.1锗硅固溶体

2.1.2应变SiGe/Si异质结构

2.1.3应变SiGe/Si异质结构的特性

2.2硅pin光电探测器

2 2.1硅pin光电探测器原理

2.2.2硅pin光电探测器的两种基本结构

2.3 SOI/SiGe/CMOS集成电路

2.4 Fabry-Perot光学谐振腔及在光电器件中的应用

2.4.1 Fabry-Perot光学谐振腔

2.4.2 Fabry-Perot光学谐振腔在光电器件中的应用

第三章设计与工艺制作

3.1 UHV/CVD外延生长应变SiGe/Si异质结构

3.1.1 UHV/CVD外延生长原理与特性

3.1.2 SGE400型UHV/CVD设备

3.2光电探测器的结构设计、版图设计和工艺流程设计

3.2.1结构设计

3.2.2版图设计

3.2.3工艺流程设计

3.2.4版图和工艺设计中考虑的一些问题

第四章测试结果与分析

4.1暗电流特性

4.2相对光谱响应范围

4.3峰值波长光响应度

4.4寄生电容

4.5上升时间

4.6本章小结

第五章理论分析

5.1器件的工作原理

5.1.1定性分析

5.1.2器件主要特性参数的近似计算及讨论

5.2 样品的光场吸收增强及计算

5.2.1样品的光场吸收增强

5.2.2样品的光场吸收增强计算

第六章模拟分析

6.1关于Atlas器件模拟软件

6.2光电探测器模拟中采用的光电模型

6.2.1光的折射和反射

6.2.2光的吸收

6.2.3光生载流子产生

6.2.4模拟软件中应变Si1-xGex/Si模型及参数

6.3模拟结果及讨论

6.3.1平衡状态下的器件特性

6.3.2器件的光电特性

6.4本章小结

第七章总结与结束语

参考文献

附录Ⅰ SOI/SiGe CMOS与光电探测器的总版图

附录Ⅱ 器件模拟程序示例

攻读博士学位期间发表论文和参加科研情况

致谢