PIN探测器和跨阻放大器的光电单片集成

作     者：王宁 赵柏秦 王帅 王震 Wang Ning;Zhao Baiqin;Wang Shuai;Wang Zhen

作者机构：中国科学院大学北京100049 中国科学院半导体研究所北京100083 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2021年第50卷第9期

页      码：299-304页

摘      要：设计了一种大面积、高响应度的硅基PIN探测器,PIN探测器的表面积为4.1 mm×13.8 mm,整体厚度为420μm左右。PIN探测器的光敏面采用环形Al电极将光电流信号引出,通过在波长为860 nm的恒定激光光源下进行测试,其响应度为0.6 A/W。提出了一种全新的光电单片集成的可行性方法,即利用PIN探测器非光照区的本征Ⅰ层面积,设计了一种与PIN探测器结构和工艺兼容的跨阻放大器,在保证了PIN探测器结构和性能没有发生改变的前提下,实现了PIN探测器和跨阻放大器的光电单片集成。最后在波长为860 nm、脉冲宽度为100 ns、工作频率为10 kHz的实际脉冲激光信号下对流片成功的PIN探测器和光电单片集成芯片的脉冲响应进行了对比测试。结果表明:在脉冲宽度基本没有发生变化的同时,光电单片集成芯片的脉冲电压信号相比于PIN探测器的脉冲光电流信号放大了1 000倍,放大倍数和理论的跨阻阻值1 000Ω一致。该集成光电芯片应用在激光引信系统的激光接收模块中,通过光电单片集成可以提高PIN探测器上输出端信号的信噪比,增强系统的稳定性,同时也可以满足激光引信系统小型化发展的需要。

主 题 词：光电单片集成 PIN探测器 横向NPN三极管 跨阻放大器 

学科分类：0711[理学-心理学类] 080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 0701[理学-数学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA20210076

馆 藏 号：203105057...