Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 23: Poster II

HL 23.94: Poster

Mittwoch, 24. März 1999, 14:00–18:00, Z

Ultraschneller Silizium–MSM–Photodetektor mit optischer Wellenleiterankopplung — •Th. Lipinsky, A. Roelofs, M. Löken, M. Siegert, L. Kappius, S. Mantl und Ch. Buchal — Institut für Schicht und Ionentechnik, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich

Durch Stirnflächenkopplung von Glasfasern an Polymerwellenleiter haben wir eine reproduzierbare und effiziente Möglichkeit gefunden, Licht über den Polymerwellenleiter in ultraschnelle Photodetektoren einzukoppeln. Die hohe Geschwindigkeit der Silizium–Detektoren beruht auf einer vertikalen Metall–Halbleiter–Metall (MSM) Struktur. Dadurch lassen sich auch ohne aufwendige Elektronenstrahllithographie extrem kurze Elektrodenabstände realisieren, die für ein schnelles Pulsantwortverhalten wichtig sind. Wir benutzen eine vergrabene CoSi₂ Metallisierung, eine photoempfindliche Schicht von 400nm Si und eine semitransparente Cr–Elektrode von 8nm Dicke. Response–Zeiten von 3.5ps FWHM bei 850nm Wellenlänge und Raumtemperatur wurden gemessen. Unser Beitrag beschäftigt sich mit der Herstellung und Charakterisierung des Photodetektors, sowie insbesondere mit den Integrationsaspekten von Glasfasern und der on-the-chip Wellenleiter–Technologie, wobei wir Polymerwellenleiter auf SiO₂ einsetzen, um Licht in den MSM–Detektor einzukoppeln.Diese Einkopplung wurde mit der Beam Progapation Method simuliert und mit dem Experiment verglichen. Es wurde eine Koppeleffizienz von 7% zwischen Wellenleiter und Detektor gemessen, was gut mit der Simulation übereinstimmt.