NANO发布10Gbps锗硅雪崩光电探测器

    4月2日消息，以硅基光电集成为主的NANO科技（Nano Photonics, Inc.）创业公司参加了在美国圣地亚哥会展中心召开的光通讯领域中一年一度OFC/NFOEC 2009国际盛会。NANO科技公司的研发工程师王晓欣博士于3月23日在技术会议上口头报告了公司最新研制的新型的高性能10 Gb/s锗/硅雪崩光电探测器（Ge/Si APD），该报告在大会的＂光电器件简要介绍＂中被列为热门话题之一。

    NANO科技是继Intel﹑Luxtera之后第三家具有此项技术的公司，其核心技术已经申请专利保护。目前NANO科技的10 Gb/s锗/硅雪崩光电探测器性能可与传统的III-V族雪崩光电探测器产品相比，部分性能甚至优越于III-V族的同类产品，如带宽-增益积高（> 200 Gb）﹑击穿电压低(27 V)﹑击穿电压温度系数低(<0.014 V/°C)﹑过剩噪声因子低。值得重视的是NANO科技的Ge/Si APD是在８英寸CMOS线上生产的，整个生产工艺与标准CMOS制程完全兼容，易于以后与TIA等后续电路实现单片集成。

    “（NANO科技）能在8英寸的硅片上生产超过200,000的Ge/Si APD器件，成本会大大降低”，美国工程院院士﹑加州圣巴巴拉分校的著名教授John E. Bowers在3月25日的市场观察“光集成：最终的主流？”论坛中强调道，“...Ge/Si APD与TIA(单片)集成为接受器是一大趋势 ”。

     因为具有内置的放大功能，雪崩光电探测器接受器比PIN光电探测器接受器灵敏度要高7～10 dB。这意味着，在光纤通讯系统中，假定光纤损耗系数为0.3 dB/km，采用雪崩光电探测器能使光信号多传20～30 km，这会减少昂贵的中继器的使用数目。在耦合损耗方面，雪崩光电探测器能提供额外的7～10 dB的耦合容差，这对于硅基光电集成领域尤为重要，因为光纤与横截面积小的SOI波导耦合极具挑战性。

    锗/硅雪崩光电探测器是采用吸收层、电荷层和倍增层分立结构（SACM），其中，单晶硅作为倍增层，外延生长的单晶锗作为吸收层。单晶硅具有较小的空穴/电子离化率比（< 0.1），是倍增层的理想材料；另一方面，外延生长的单晶锗的吸收谱几乎能包含光通讯的所有波长。这些因素使NANO科技研制的高性能锗/硅雪崩光电探测器与现有市场产品相比更具有竞争力。

    通过器件结构的优化和生产工艺的完善，NANO科技的10 Gb/s 锗/硅雪崩光电探测器性能有很大的改善余地。据悉，NANO科技计划近期将新型的10 Gb/s锗/硅雪崩光电探测器产品推向市场。