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Detail

20Gbps 이상 초고속 고감도 아발란치 광검출기 소자
Download 50 time
Participants
김인규, 고현성, 김경옥
Published
200112
Type
Final Report
Keyword
광공진 구도, 양자 효율, RC 시상수, 포토마스크, InGaAs/InAlAs 에피 성장
KSP Keywords
Avalanche Photodetector, High Sensitivity, High Speed
Funding Org.
정보통신부
Research Org.
한국전자통신연구원
Project Code
01MB1500, 20 Gbps high-speed high-sensitivity avalanche photodetector, Kim Gyungock
Abstract
초고속 대용량 (Tb/s) 광통신, 교환 시스템 및 첨단 영상처리 시스템의 핵심부품인, 20 Gb/s급 이상의 고속 고감도 아발란치 광검출소자(Avalanche Photodetector, APD)의 연구로 다음과 같은 내용이 포함되었다. 아발란치 광검출 소자의 내부이득, 대역폭 특성의 확장 등 고기능화를 위한, 소자의 설계, 제작 및 특성 측정의 연구가 다루어 졌다 그 주된 내용으로, 아발란치 광검출 소자의 고속화, 고감도화를 위한 물질 시스템 및 에피 구조 연구, 광공진 구도(resonant-cavity, RC)의 아발란치 광검출 소자 설계기술 및 최적화, 칩 설계 및 포토마스크 제작, 에피성장, Mirror의 고반사율 및 doping control 기술확보, 에피웨이퍼 물성분석 및 반도체 소자 제작공정, 물성분석 연구를 포함한다. 또한, 광검출 소자의 고속 특성 분석 및 평가를 위한 Impulse response 측정 장치 set up 및 측정, optical network analyzer를 사용한 대역폭 측정 등 초고속 광 측정 기술, 고주파 측정 및 분석기술에 관한 내용과, 소자 특성의 computer simulation 및 고속 실장기술 연구가 다루어 졌다. 그 구체적인 연구 내용은 다음과 같다.
(1) 광검출 소자의 구도 설계
-광공진(resonant cavity) 구도의 아발란치 광검출소자(APD) 설계
-물질 시스템 연구 및 에피 구조 설계
-광공진구도, 양자효율의 최적화
-암전류 및 multiplication noise의 극소화
-RC 시상수, 기생효과의 최소화
(2)칩 설계 및 포토마스크 제작
(3)InGaAs/InAIAs 에피 성장
-Mirror의 고 반사율 확보
-고난도의 doping control
(4)소자 제작
-수직형 메사 구조의 소자의 제작을 위한 노광, 식각법, 오믹접합, 평탄화 등의 반도체 공정 제작법
-고속소자 실장기술 연구
(5)소자특성 측정, 분석 연구
-특성 측정 및 분석을 위한 실험장치 set up
-초고속 RF 광 측정기술
-소자특성 의 computer simulation
-전자 이동에 관한 연구