16信道0.35μmCMOS/VCSEL光发射模块

研究了垂直腔面发射激光器 (VCSEL)及其列阵器件的光谱特性、调制特性、高频特性及与微电子电路的兼容性 ,将 1× 16的VCSEL与CMOS专用集成电路进行多芯片组装 (MCM ) ,混合集成为 16信道VCSEL光发射功能模块 .测试过程中 ,功能模块的光电特性及其均匀性良好 ,测量的 - 3dB频带宽度大于 2GHz.     

10Gbit/s甚短距离传输系统接收模块研究

本文研究了符合OIF—VSR4—01．0规范的甚短距离（VSR）并行光传输系统转换器集成电路，实现了接收部分转换器集成电路中帧同步、8B／10B解码、12路通道去斜移、检错纠错等模块的设计。在Altera的Stratix GX系列的FPGA上实现了接收部分转换器集成电路。仿真分析的结果表明所设计的各个模块能正确的实现接收部分转换器集成电路的功能，给出了仿真结果。     

用于喇曼放大的SOI脊形波导中自由载流子寿命的解析表达

研究了用于喇曼放大的绝缘硅(SOI)脊形波导中自由载流子寿命与非线性光学损耗的关系.通过理论推导结合二维数值模拟的方法,提出了带有零反偏pin结构的SOI脊形波导中自由载流子寿命的解析表达式,该解析表达式与他人的实验结果相符.结果表明,比起不带pin结构的波导,带有零反偏pin结构的波导中的自由载流子寿命最多可以缩短80%.同时,研究了pin结构外加反偏电压时,自由载流子寿命进一步缩短的原因,并从强场下自由载流子速度饱和的角度出发,得到了自由载流子寿命的理论极限值.最后,模拟了不同自由载流子寿命情况下SOI脊形波导的喇曼净增益随着输入泵浦光功率密度的变化曲线,为硅基喇曼放大器的进一步研究指明了方向.     

平面型RTD及其MOBILE的设计与研制

鉴于已报道的平面共振遂穿二极管(PRTD)存在的缺点,文中提出了一种新的平面RTD器件结构.以n+ GaAs代替半绝缘GaAs衬底,利用硼离子注入产生的非晶化作为RTD器件的电隔离,成功设计研制平面型RTD和由其构成的单-双稳转换逻辑单元,此种结构可适用于以输出端作为公用端的所有电路.     

基于0.25μm MS/RF CMOS工艺的光电单片集成接收机设计

设计了一种单片集成的光电接收机芯片.在同一衬底上制作了基于同一工艺的光电二极管与接收机电路,以消除混合集成引入的寄生影响.这种单片集成接收机采用了先进的深亚微米MS/RF(混合信号/射频)CMOS工艺,利用这种新型工艺提供的新技术对原有光电二极管进行了改进,使其部分性能显著改善,并对整个光电集成芯片性能的提高有所帮助.     

基于标准CMOS工艺的非接触式保护环单光子雪崩二极管

基于深亚微米CMOS工艺,设计了一种采用非接触式P阱保护环来抑制边缘击穿的单光子雪崩二极管结构.采用器件仿真软件Silvaco Atlas分析了保护环间距对器件的电场分布和雪崩触发概率等特性的影响,结合物理模型计算了所设计器件的暗计数概率和光子探测效率.仿真和计算结果表明,保护环间距d=0.6μm时器件性能最优,此时击穿电压为13.5V,暗电流为10-11 A.在过偏压为2.5V时,门控模式下的暗计数概率仅为0.38%,器件在400~700nm之间具有良好的光学响应,500nm时的峰值探测效率可达39%.     

用于喇曼放大的SOI脊形波导中自由载流子寿命的解析表达

研究了用于喇曼放大的绝缘硅(SOI)脊形波导中自由载流子寿命与非线性光学损耗的关系.通过理论推导结合二维数值模拟的方法,提出了带有零反偏pin结构的SOI脊形波导中自由载流子寿命的解析表达式,该解析表达式与他人的实验结果相符.结果表明,比起不带pin结构的波导,带有零反偏pin结构的波导中的自由载流子寿命最多可以缩短80%.同时,研究了pin结构外加反偏电压时,自由载流子寿命进一步缩短的原因,并从强场下自由载流子速度饱和的角度出发,得到了自由载流子寿命的理论极限值.最后,模拟了不同自由载流子寿命情况下SOI脊形波导的喇曼净增益随着输入泵浦光功率密度的变化曲线,为硅基喇曼放大器的进一步研究指明了方向.     

带浅沟槽隔离的双光电二极管电路模型研究

通过器件模拟并结合实验结果,在已有PIN(Positive intrinsic negative)和DPD(Double photo-diodes)探测器电路模型基础之上,对带浅沟槽隔离(STI)准PIN结构的DPD探测器电路模型进行了探讨。模拟了由深N阱和浅沟槽给DPD带来的性能上的改变,同时结合实验结果,从响应电流和探测器的等效串联电阻两方面对电路模型进行了修正,得到了符合该器件的较准确电路模型。     

高灵敏度CMOS光电集成接收机设计

设计了一个由调节型级联跨阻抗放大器(TIA)和双光电二极管(DPD)构成的CMOS光电集成(OEIC)接收机.具体分析了这个光电集成接收机的噪声和灵敏度及其相互关系.接收机中的噪声主要是电路中电阻的热噪声和MOS器件的闪烁噪声.提出了优化接收机灵敏度的方法.通过低成本的CSMC 0.6μm CMOS工艺流片并对芯片进行了测试.从测试眼图可知,该CMOS光电集成接收机可工作在1.25GB/s的传输速率下,灵敏度为-12dBm.     

RTD/HEMT串联型共振隧穿三极管的设计与研制

对RTD/HEMT串联型共振隧穿三极管进行了设计和研制.测量结果表明:最大电流峰谷比为17.6∶1,棚压对峰值电压调控能力在1.5～7.7范围内,-3dB截止频率为4GHz,此种器件可与HEMT在结构和工艺上兼容,可应用于HEMT高速电路.