HIGH SPEED InAlAs/InGaAs DOUBLE HETEROSTRUCTURE p-i-n's

Résumé
Des photodiodes p-i-n InAlAs/InGaAs à double hétérostructure ont été produites par MBE et montées sur des guides d'onde coplanaires. Deux méthodes : (i) l'incorporation de couches InAlAs non dopées entre la zone d'absorption InGaAs et les couches InAlAs dopées et (ii) l'utilisation d'hétérojonctions graduelles ont été utilisées pour réduire l'accumulation de porteurs aux interfaces. Bien que les deux méthodes améliorent les performances des diodes p-i-n à double hétérojonction, les meilleurs résultats ont été obtenus avec les hétérojonctions graduelles : une efficacité quantique de ≈ 38 % à 1.3 µm. un temps de montée de 21 ps et une largeur à mi-hauteur de 40 ps ont été obtenus pour une diode ayant une surface de 24 x 24 µm² et une couche d'absoption d'une épaisseur de 0.5 µm.

Abstract
MBE grown double heterostructure InAlAs/InGaAs p-i-n photodiodes have been flip-chip mounted on coplanar waveguides. Two methods : (i) incorporation of doping setback InAlAs layers between the InGaAs absorption region and the doped InAlAs layers and (ii) compositional grading have been used to reduce carrier pile-up at the heterointerfaces. Although both methods improve the diode performances, the best results were obtained with compositional grading : a quantum efficiency of ≈ 38 % at 1.3 µm, a rise time of ≈ 21 ps and a FWHM of ≈ 40 ps have been obtained for a device with a 24 x 24 µm² area and a 0.5 µm thick absorption region.