| 摘要 | 第4-7页 |
| ABSTRACT | 第7-10页 |
| 第一章 绪论 | 第14-20页 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 | 第14-15页 |
| 1.2 主要工作及结构安排 | 第15-17页 |
| 参考文献 | 第17-20页 |
| 第二章 光探测器的基本特性与研究进展 | 第20-40页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 应用于光纤通信系统中的光探测器 | 第20-22页 |
| 2.2.1 PIN光探测器 | 第20-21页 |
| 2.2.2 单行载流子光探测器 | 第21-22页 |
| 2.2.3 雪崩光探测器 | 第22页 |
| 2.3 光探测器的性能参数 | 第22-27页 |
| 2.3.1 响应度和量子效率 | 第22-23页 |
| 2.3.2 暗电流和噪声 | 第23-25页 |
| 2.3.3 介电弛豫时间 | 第25-26页 |
| 2.3.4 响应时间和3-dB带宽 | 第26-27页 |
| 2.3.5 直流饱和与交流饱和性能 | 第27页 |
| 2.4 光探测器的暗电流及其研究进展 | 第27-29页 |
| 2.5 宽光谱光探测器及其研究进展 | 第29-30页 |
| 2.6 高速、大功率光探测器及其研究进展 | 第30-33页 |
| 2.7 光探测器的仿真计算基础 | 第33页 |
| 2.8 本章小结 | 第33-35页 |
| 参考文献 | 第35-40页 |
| 第三章 PIN光探测器的暗电流机理与抑制方案的研究 | 第40-54页 |
| 3.1 引言 | 第40页 |
| 3.2 PIN光探测器的结构 | 第40-41页 |
| 3.3 计算仿真与参数 | 第41页 |
| 3.4 暗电流的测试和仿真结果以及机理分析 | 第41-46页 |
| 3.4.1 暗电流测试系统 | 第41-42页 |
| 3.4.2 暗电流测试和仿真结果的分析以及暗电流模型的提出 | 第42-45页 |
| 3.4.3 每个机制引起的暗电流与电压的关系 | 第45-46页 |
| 3.5 不同器件结构和温度下暗电流主要机制的讨论 | 第46-48页 |
| 3.5.1 不同吸收层厚度和掺杂浓度下的主要暗电流机制 | 第46-48页 |
| 3.5.2 不同温度下的主要暗电流机制 | 第48页 |
| 3.6 暗电流与温度和器件结构的关系及抑制暗电流的方案 | 第48-50页 |
| 3.6.1 暗电流与温度和器件结构的关系 | 第48-49页 |
| 3.6.2 暗电流的抑制方案 | 第49-50页 |
| 3.7 本章小结 | 第50-51页 |
| 参考文献 | 第51-54页 |
| 第四章 单行载流子光探测器暗电流机理与抑制方案的研究 | 第54-66页 |
| 4.1 引言 | 第54-55页 |
| 4.2 单行载流子光探测器的制备与测试 | 第55-56页 |
| 4.2.1 单行载流子光探测器的制备 | 第55-56页 |
| 4.2.2 测试与仿真介绍 | 第56页 |
| 4.3 测试结果与暗电流机理分析 | 第56-60页 |
| 4.3.1 深能级瞬态谱仪(DLTS)测试结果 | 第56-57页 |
| 4.3.2 单行载流子光探测器暗电流和响应度测试结果 | 第57页 |
| 4.3.3 单行载流子光探测器暗电流机理分析以及暗电流模型的提出 | 第57-59页 |
| 4.3.4 单行载流子光探测器暗电流主要产生区域 | 第59-60页 |
| 4.4 单行载流子光探测器暗电流与收集层的关系及抑制方案 | 第60-62页 |
| 4.4.1 单行载流子光探测器的暗电流与收集层的关系 | 第60-61页 |
| 4.4.2 单行载流子光探测器的暗电流的抑制方案 | 第61-62页 |
| 4.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 参考文献 | 第63-66页 |
| 第五章 光通信波段宽光谱光探测器的研究 | 第66-76页 |
| 5.1 引言 | 第66页 |
| 5.2 器件外延层结构与测试分析 | 第66-69页 |
| 5.2.1 器件外延层结构设计与生长 | 第66-67页 |
| 5.2.2 X射线衍射(XRD)测试与分析 | 第67-68页 |
| 5.2.3 电化学微分电容电压(ECV)测试与分析 | 第68-69页 |
| 5.3 器件的工艺制备 | 第69-70页 |
| 5.4 器件的测试系统与测试结果 | 第70-73页 |
| 5.4.1 器件的测试系统 | 第70-71页 |
| 5.4.2 器件的测试结果 | 第71-73页 |
| 5.5 与频率相关的负微分电容效应 | 第73页 |
| 5.6 本章小结 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-76页 |
| 第六章 单行载流子光探测器中电容对光功率的依赖特性及对高速特性的影响 | 第76-86页 |
| 6.1 引言 | 第76页 |
| 6.2 电容测试原理 | 第76-77页 |
| 6.3 电容对光功率的依赖特性及电容分析模型 | 第77-79页 |
| 6.3.1 单行载流子光探测器电容随光功率变化的仿真 | 第77-78页 |
| 6.3.2 单行载流子光探测器电容分析模型 | 第78-79页 |
| 6.3.3 电容与光功率依赖特性的分析 | 第79页 |
| 6.4 单行载流子光探测器的制备与测试 | 第79-81页 |
| 6.4.1 单行载流子光探测器的制备 | 第80页 |
| 6.4.2 单行载流子光探测器的电容和电流测试 | 第80-81页 |
| 6.5 单行载流子光探测器的电容与收集层厚度的关系 | 第81-82页 |
| 6.6 单行载流子光探测器的高速响应特性与电容的关系 | 第82-83页 |
| 6.7 本章小结 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-86页 |
| 第七章 与亚波长光栅分束器集成的高速大功率、对称连接单行载流子光探测器阵列 | 第86-104页 |
| 7.1 引言 | 第86页 |
| 7.2 与亚波长光栅功分器混合集成的单行载流子光探测器阵列的设计 | 第86-87页 |
| 7.3 对称连接的单行载流子光探测器阵列的设计和制备 | 第87-91页 |
| 7.3.1 阵列所用单行载流子光探测器单元的结构 | 第88-89页 |
| 7.3.2 三元和四元对称连接的单行载流子光探测器阵列的制备过程. | 第89-91页 |
| 7.4 亚波长光栅功分器的设计和制备 | 第91-96页 |
| 7.4.1 亚波长光栅功分器的简介和设计原理 | 第91-92页 |
| 7.4.2 亚波长光栅功分器的设计 | 第92-94页 |
| 7.4.3 SOI基亚波长光栅功分器的制备 | 第94-96页 |
| 7.5 混合集成方案和工艺 | 第96页 |
| 7.6 混合集成单行载流子光探测器阵列结构的测试结果与分析 | 第96-100页 |
| 7.6.1 暗电流的测试结果与分析 | 第97页 |
| 7.6.2 3-dB带宽的测试结果与分析 | 第97-98页 |
| 7.6.3 交流饱和特性的测试结果与分析 | 第98-100页 |
| 7.7 本章小结 | 第100-101页 |
| 参考文献 | 第101-104页 |
| 第八章 总结与展望 | 第104-108页 |
| 8.1 工作总结 | 第104-105页 |
| 8.2 未来工作展望 | 第105-108页 |
| 致谢 | 第108-110页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文 | 第110-111页 |
