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III-Nitride Micro-Array Integration for Photon Transceiver
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DOI：10.1002/lpor.202500815.png)
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摘要
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III族氮化物结构为高密度和多功能光子集成提供了有前景的平台，适用于片上光通信、计算和存储等关键应用。然而，III族氮化物光子集成一直受限于复杂的制备工艺、低光输出功率和低−3 dB带宽。本文将波长为275 nm的微阵列集成结构引入氮化物光子集成电路（PICs）。集成了发光二极管（LEDs）和光电探测器（PDs）的太阳盲区微阵列集成芯片在30 A cm⁻²的低电流密度下将−3 dB带宽显著提升至451 MHz。此外，将微型多量子阱（Mini-MQWs）结构集成到太阳盲区氮化物外延层中，可有效缩短载流子寿命。Al反射器设计进一步将集成波导的光学限制因子提高了51.9%。集成PD表现出6.51 × 10⁵的优异光电流-暗电流比和73.3 A W⁻¹的自驱动响应能力。最终，微阵列集成芯片实现了200 Mbps的创纪录片上太阳盲区通信速率和纳秒级瞬态响应时间。此外，Mini-MQWs结构微阵列集成PD在6 V电压偏压下表现出光电流-暗电流比的双向开启现象，增幅超过两个数量级，为高效实现片上全双工光通信技术提供了有趣的方法。
Keyword:
AlGaN
deep ultraviolet
micro-array integration
on-chip optical communication
photon transceivers
期刊
L
IF:
10
论文数:
3.7K
被引数:
2.1W
机构
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