| 講演名 | 2013-05-17 標準CMOSプロセスで作製したアバランシェ光検出器の高速応答特性(量子光学,非線形光学,超高速現象,レーザ基礎,及び一般) 霜鳥 敏之, 刑部 遼一, 丸山 武男, 飯山 宏一, |
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| 抄録(和) | 集積回路の更なる高速化および低電力化に向けた集積回路と光デバイスとの集積化を目的として、標準0.18μm CMOSプロセスによりシリコンアバランシェ光検出器を作製し、その高速応答を測定した。素子はp型基板上にn型MOSFETを形成するための構造を利用したものであり、櫛形に陽極および陰極形成されている。基板浅部のウェルを吸収層として利用し、基板深部で光吸収により生成される電子及び正孔は応答速度を低下させてしまうため、これらをキャンセルする構造を導入してある。今回、受光面積を20×20μm^2と一定とし、櫛型電極の間隔を0.64μm～9.24μmまで変化素子を用意し、電極間隔による特性の比較を行った。その結果、電極間隔1μmの素子が最も高速動作を示し、最大帯域7GHzを得た。また、利得帯域幅積は270GHzであった。 |
| 抄録(英) | Si avalanche photodiodes (APDs) with different electrode spacing are fabricated by 0.18μm standard CMOS process, and their frequency response are measured at 0.8μm wavelength region. The structure of the device is based on the n-MOSFET on a p-substrate, and a p-well layer is used as an optical absorption layer, and the structure to cancel the photogenerated carriers generated in the p-substrate are introduced for fast response. For the APD with the electrode spacing of 1μm, the maximum bandwidth of 7 GHz and the gain bandwidth product of 270 GHz are achieved. The capacitance of the APD is measured to be 443 fF, and the corresponding CR-limited bandwidth with 500Ω load is estimated to be 7.2 GHz, showing the response speed is limited by the CR-limited bandwidth. Since the PAD capacitance is included in the measured capacitance, the capacitance can be decreased and the bandwidth may be increased resultantly with decreasing the PAD size. |
| キーワード(和) | Si / アバランシェ光検出器 / 標準CMOSプロセス / 高速応答 |
| キーワード(英) | Si / Avalanche photodiode / standard CMOS process / High speed response |
| 資料番号 | LQE2013-16 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | LQE |
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| 開催期間 | 2013/5/10(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Lasers and Quantum Electronics (LQE) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 標準CMOSプロセスで作製したアバランシェ光検出器の高速応答特性(量子光学,非線形光学,超高速現象,レーザ基礎,及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | High speed response of a Si avalanche photodiode fabricated by 0.18μm standard CMOS process |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | Si / Si |
| キーワード(2)（和/英） | アバランシェ光検出器 / Avalanche photodiode |
| キーワード(3)（和/英） | 標準CMOSプロセス / standard CMOS process |
| キーワード(4)（和/英） | 高速応答 / High speed response |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 霜鳥 敏之 / Toshiyuki SHIMOTORI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 金沢大学大学院自然科学研究科 Kanazawa University Graduate School of Natural Science & Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 刑部 遼一 / Ryoichi GYOBU |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 金沢大学大学院自然科学研究科 Kanazawa University Graduate School of Natural Science & Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 丸山 武男 / Takeo MARUYAMA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 金沢大学大学院自然科学研究科 Kanazawa University Graduate School of Natural Science & Technology |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 飯山 宏一 / Koich IIYAMA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 金沢大学大学院自然科学研究科 Kanazawa University Graduate School of Natural Science & Technology |
| 発表年月日 | 2013-05-17 |
| 資料番号 | LQE2013-16 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | 49 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 4 |
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