【摘 要】
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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420 μm左右.PIN探测器的光敏面采用环形A1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
【机 构】
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中国科学院大学,北京100049;中国科学院半导体研究所,北京100083
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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420 μm左右.PIN探测器的光敏面采用环形A1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1000倍,放大倍数和理论的跨阻阻值1000 Ω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.
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