CN110931575A - 与dbr包层及反射镜单片集成的波导光探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明请求保护一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器，该结构将光电二极管、光波导、光波导侧向DBR包层、DBR反射镜单片集成在半绝缘衬底上。所请求保护的结构中，在光波导的左右两侧存在由半导体和有机物绝缘体构成的DBR包层以提高其对光的限制，在光波导的末端存在由半导体和有机物绝缘体构成的DBR反射镜以提高器件的有效光吸收长度，从而提高光探测器的量子效率，缓解光探测器带宽和量子效率相互制约的矛盾。
Description
技术领域
本发明属于光通信及光电子技术领域，特别涉及一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器结构。
背景技术
高量子效率、宽带和高输出功率的光探测器是光通信系统中的关键部件。通常，光探测器的带宽和量子效率之间存在相互制约的关系。光探测器的量子效率与光吸收层厚度及PN结面积成正比。光探测器的带宽主要受制于载流子渡越时间和RC时间，即与光吸收层厚度及PN结面积成反比。在不明显影响载流子渡越时间的情况下，通过增加非光吸收的低掺杂N型耗尽层厚度，可以减小RC延迟时间。然而，耗尽层厚度的增加将导致所需的外加反向偏压增加以保持其耗尽状态；增加的反向偏压将增加自热效应，因为器件中产生的大部分焦耳热等于反向偏压和输出光电流的乘积。因此，对于光探测器，为了实现覆盖从直流到亚太赫兹的3dB带宽，通常需要微型化的光敏台面。然而，微小的光敏台面尺寸将导致光耦合困难，表现出小的外量子效率。对于波导光探测器，目前尚没有决解带宽和量子效率相互制约的矛盾的方法。
为满足高速光通信对宽带和高量子效率的需求，急切需要提出一种缓解带宽和量子效率相互制约关系，实现高效率带宽积的技术方案。本发明通过在波导光探测器的光波导左右两侧及末端分别与DBR包层及DBR反射镜单片集成，提高光波导对光能量的束缚及器件的有效吸收长度。所以，在一定程度上，可以通过减小光吸收层厚度和PN结面积提高光探测器带宽，同时器件的量子效率依然能保持较高值，进而缓解带宽和量子效率相互制约的关系，实现高效率带宽积。
发明内容
本发明旨在解决以上现有技术的问题，并提出了一种方法。
本发明的技术方案如下：
一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器，其特征在于，包括：一半绝缘衬底及缓冲层(1)，所述半绝缘衬底及缓冲层(1)从下至上依次外延生长有光波导下包层(2)、光波导芯层(3)、光匹配层(4)、电子漂移层(7)、过渡层(8)、光吸收层(9)、电子阻挡层(10)、P型接触层(11)，所述光波导下包层(2)也是第一N接触层，光波导芯层(3)也是第二N接触层，N接触层上有N金属电极(5a、5b)，P接触层(11)上有P金属电极(6)；光波导下包层和光波导芯层构成光波导，在光波导的左右两侧存在由半导体和有机物绝缘体构成的分布布拉格反射镜(DBR)包层，在光波导的末端存在由半导体和有机物绝缘体构成的DBR。
所述半绝缘衬底及缓冲层(1)用于器件的基底和提升外延材料质量，光波导下包层(2)用于防止光能量向衬底泄露及金属与半导体的欧姆接触制备，光波导芯层(3)作为光信号的导向层及金属与半导体的欧姆接触制备，光匹配层(4)用于引导光向光吸收层方向消逝，电子漂移层(7)用于电子输运和调控器件电容，过渡层(8)用于降低导带带阶和势垒，光吸收层(9)用于完成光到电的转换，电子阻挡层(10)用于阻挡电子向P接触层扩散，P型接触层(11)用于金属与半导体的欧姆接触制备，DBR包层用于将光能量限制在光波导中，DBR反射镜用于将从光波导出射的光信号反射回光探测器中。
进一步的，所述半绝缘衬底及缓冲层(1)的缓冲层厚度为200nm，缓冲层至光吸收层(9)所用材料的折射率实部呈递增的趋势，以便使光从光波导消逝到吸收层中，所有半导体材料的晶格都与衬底匹配。
进一步的，所述光波导下包层(2)对应的材料禁带宽度为1.15eV至1.25eV左右，厚度为0.5μm至3.0μm左右，掺杂类型为施主型，掺杂浓度在5×1018个原子/cm3至1×1019个原子/cm3之间；光波导芯层对应的材料禁带宽度为0.95eV至1.12eV左右，厚度为0.5μm至5.0μm左右，掺杂类型为施主型，掺杂浓度在3×1018个原子/cm3至1×1019个原子/cm3之间；光波导的光入射端在光入射方向上的几何形状可以为矩形或者锥形。
进一步的，光匹配层(2)对应的材料禁带宽度为0.90eV至1.12eV左右，厚度为0.1μm至0.5μm左右，掺杂类型为施主型，掺杂浓度在5×1017个原子/cm3至2×1018个原子/cm3之间；电子漂移层(7)对应的材料禁带宽度为0.90eV至1.12eV左右，厚度为0.1μm至2μm左右，掺杂类型为施主型，掺杂浓度从靠近光匹配层一端为1×1017个原子/cm3线性渐变到约靠近过渡层一端为1×1014个原子/cm3。
进一步的，所述过渡层(8)采用与衬底晶格匹配的组分带隙线性或梯度渐变材料，相应的禁带宽度由等于电子漂移层线性或梯度渐变为等于光吸收层，厚度为0.033μm左右，其中靠近电子漂移层一端0.01μm厚范围内掺入浓度为1.5×1018个原子/cm3的施主型杂质，中间0.013μm厚范围内掺入浓度不高于5×1015个原子/cm3的施主型杂质，靠近光吸收层一端0.01μm厚范围内掺入浓度为1.5×1018个原子/cm3的受主型杂质；若线性渐变材料外延生长困难则采用梯度渐变；选择上述材料、层厚度、及掺杂分布是为了最大限度的减小导带带阶，便于光生电子从光吸收层(9)渡越到电子漂移层(8)。
进一步的，所述光吸收层(9)对应的材料禁带宽度为0.75eV左右，厚度为0.05μm至2μm左右，掺杂类型为受主型，掺杂浓度从靠近过渡层一端的约3×1017个原子/cm3线性变化到靠近电子阻挡层一端的约5×1018个原子/cm3；电子阻挡层10对应的材料禁带宽度为0.85eV至1.2eV左右，厚度为0.02μm至0.5μm左右，掺杂类型为受主型，掺杂浓度在1×1019个原子/cm3至3×1019个原子/cm3之间；P接触层的厚度为0.02μm至0.1μm左右，掺杂类型为受主型，掺杂浓度在1×1019个原子/cm3至5×1019个原子/cm3之间。
进一步的，对应于构成光敏台面的那部分光波导芯层(3)在垂直光入射方向上的尺寸与光吸收层(9)相同，在DBR包层左右两侧存在分别由第二N接触层(3a，3b)构成的台面，该台面与DBR包层的间距L6为1μm至4μm左右，在N接触台面上DBR包层两侧区域沉积约5μm至7μm宽(L5+L6)、0.2μm至1μm厚的N接触金属电极。
进一步的，DBR由光刻、蚀刻、有机物旋涂和固化等工艺制备而成，从而实现单片集成；构成DBR的半导体的几何宽度等于Nλ/(4n)，其中N可以取1、3、5、7等正奇数，λ为目标探测光波长，n为光波导芯层的折射率实部；构成DBR的有机物绝缘体的几何宽度等于Lλ/4，其中L可以取1、3、5等正奇数，λ为目标探测光波长；DBR所含半导体/有机物绝缘体对数由所要达到的目标光反射率确定。
本发明的优点及有益效果如下：
本发明为了解决现有技术中半导体光探测器量子效率与响应速度之间相互制约的问题，对现有波导型光探测器进行了结构改进；设计了一种与DBR包层及反射镜单片集成的，且具有高效率带宽积的波导光探测器结构。所设计结构中，首次提出在光波导的左右两侧制作由半导体和有机物绝缘体构成的DBR包层以提高其对光的限制，使更多的光能量到达光吸收层；在光波导的末端制作由半导体和有机物绝缘体构成的DBR反射镜，使从光波导出射的光信号反射回到光波导中，进而提高器件的有效吸收长度。因此，为达到相同的量子效率，相同条件下与普通结构相比，本发明所提出的结构可以采用较薄的光吸收层厚度和较小的PN结面积来提高器件的带宽和响应速度。所以，本发明提供了一种缓解光探测器带宽和量子效率相互制约关系的技术方案，展示了一种能同时实现高效率带宽积的有益结构，具备广泛用于光纤通信、卫星通信及光信号处理等领域的巨大潜力。
附图说明
图1是本发明提供优选实施例与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器的立体图；
图2是本发明提供优选实施例与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器的俯视图；
图3是本发明提供优选实施例与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器在垂直于入射光方向上有源区的横截面示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
参见图1所示的器件立体示意图、图2所示的器件俯视图及图3所示的器件在垂直于光入射方向上有源区的横截面示意图，作为具体实施例，本发明的与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器包括由底层至顶层的外延层可以依次为：半绝缘衬底及缓冲层1、光波导下包层同时也是第一N接触层2、光波导芯层同时也是第二N接触层3(及3a和3b)、光匹配层同时也是亚电子收集层4、电子漂移层9、过渡层10、光吸收层11、电子阻挡层12、P型接触层13，以及制作在N接触层的金属电极5a、5b和P接触层上的金属电极6。
实施例中缓冲层的厚度为200nm，众外延层中从缓冲层至光吸收层所用材料的折射率实部呈递增的趋势，以便使光从光波导消逝到吸收层中，所有半导体材料的晶格都与衬底匹配。
光波导下包层同时也是第一N接触层2对应的材料禁带宽度为1.18eV左右，厚度为1μm，掺杂类型为施主型，掺杂浓度为1×1019个原子/cm3。
光波导芯层同时也是第二N接触层3对应的材料禁带宽度为1.0eV左右，厚度为1.8μm，掺杂类型为施主型，掺杂浓度为5×1018个原子/cm3；实例中光波导的光入射端在光入射方向上的几何形状为矩形。
光匹配层同时也是亚收集层4对应的材料禁带宽度为1.0eV左右，厚度为0.3μm，掺杂类型为施主型，掺杂浓度为5×1017个原子/cm3。
电子漂移层7对应的材料禁带宽度为1.0eV左右，厚度为0.35μm，掺杂类型为施主型，掺杂浓度从靠近光匹配层一端为1×1017个原子/cm3线性渐变到约靠近过渡层一端为1×1014个原子/cm3。
过渡层8采用与衬底晶格匹配的组分带隙线性或梯度渐变材料，相应的禁带宽度由靠近电子漂移层一端1.0eV线性或梯度渐变为靠近光吸收层一端0.75eV，厚度为0.033μm左右，其中靠近电子漂移层一端0.01μm厚范围内掺入浓度为1.5×1018个原子/cm3的施主型杂质，中间0.013μm厚范围内掺入浓度不高于5×1015个原子/cm3的施主型杂质，靠近光吸收层一端0.01μm厚范围内掺入浓度为1.5×1018个原子/cm3的受主型杂质；若线性渐变材料外延生长困难则采用梯度渐变；选择上述材料、层厚度、及掺杂分布是为了最大限度的减小导带带阶，便于光生电子从光吸收层9渡越到电子漂移层8。
光吸收层9对应的材料禁带宽度为0.75eV左右，厚度为0.35μm左右，掺杂类型为受主型，掺杂浓度从3×1017个原子/cm3靠近过渡层一端线性变化到约5×1018个原子/cm3靠近电子阻挡层一端。
电子阻挡层10对应的材料禁带宽度为0.85eV左右，厚度为0.02μm左右，掺杂类型为受主型，掺杂浓度为3×1019个原子/cm3。
P接触层11对应的材料禁带宽度为0.75eV左右，厚度为0.05μm左右，掺杂类型为受主型，掺杂浓度为2×1019个原子/cm3。
其中，对应于构成光敏台面的那部分光波导芯层3在垂直光入射方向上的尺寸与光吸收层相同，在DBR包层左右两侧存在分别由第二N接触层3a和3b构成的台面，该台面与DBR包层的间距L6为3μm，在N接触台面上DBR包层两侧区域沉积约7μm宽(L5+L6)、0.5μm厚的N接触金属电极。
在光波导的左右两侧制备由半导体的几何宽度为7λ/(4n)和有机物绝缘体的几何宽度为λ/4所构成的DBR包层，所含半导体/有机物绝缘体对数为2；在光波导的末端制备半导体的几何宽度为7λ/(4n)和有机物绝缘体的几何宽度为λ/4所构成的DBR反射镜，所含半导体/有机物绝缘体对数为5，其中n为光波导芯层的折射率实部。
光敏台面在平行入射光方向上的尺寸L3取20μm，光敏台面在垂直入射光方向上的尺寸L7取4μm，光匹配层在平行光入射方向上的尺寸L2比电子收集层长7μm，光波导入射端的长度L1取20μm。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (8)
1.一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器，其特征在于，包括：一半绝缘衬底及缓冲层(1)，所述半绝缘衬底及缓冲层(1)从下至上依次外延生长有光波导下包层(2)、光波导芯层(3)、光匹配层(4)、电子漂移层(7)、过渡层(8)、光吸收层(9)、电子阻挡层(10)、P型接触层(11)，所述光波导下包层(2)也是第一N接触层，光波导芯层(3)也是第二N接触层，N接触层上有N金属电极(5a、5b)，P接触层(11)上有P金属电极(6)；光波导下包层和光波导芯层构成光波导，在光波导的左右两侧存在由半导体和有机物绝缘体构成的分布布拉格反射镜DBR包层，在光波导的末端存在由半导体和有机物绝缘体构成的DBR；
所述半绝缘衬底及缓冲层(1)分别用于器件的基底和提升外延材料质量，光波导下包层(2)用于防止光能量向衬底泄露及金属与半导体的欧姆接触制备，光波导芯层(3)作为光信号的导向层及金属与半导体的欧姆接触制备，光匹配层(4)用于引导光向光吸收层方向消逝，电子漂移层(7)用于电子输运和调控器件电容，过渡层(8)用于降低导带带阶和势垒，光吸收层(9)用于完成光到电的转换，电子阻挡层(10)用于阻挡电子向P接触层扩散，P型接触层(11)用于金属与半导体的欧姆接触制备，DBR包层用于将光能量限制在光波导中，DBR反射镜用于将从光波导出射的光信号反射回光探测器中。
2.根据权利要求1所述的一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器，其特征在于，所述半绝缘衬底及缓冲层(1)中的缓冲层厚度为200nm，缓冲层至光吸收层(9)所用材料的折射率实部呈递增的趋势，以便使光从光波导消逝到吸收层中，所有半导体材料的晶格都与衬底匹配。
3.根据权利要求1所述的一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器，其特征在于，所述光波导下包层(2)对应的材料禁带宽度为1.15eV至1.25eV左右，厚度为0.5μm至3.0μm左右，掺杂类型为施主型，掺杂浓度在5×1018个原子/cm3至1×1019个原子/cm3之间；光波导芯层对应的材料禁带宽度为0.95eV至1.12eV左右，厚度为0.5μm至5.0μm左右，掺杂类型为施主型，掺杂浓度在3×1018个原子/cm3至1×1019个原子/cm3之间；光波导的光入射端在光入射方向上的几何形状可以为矩形或者锥形。
4.根据权利要求1所述的一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器，其特征在于，光匹配层(2)对应的材料禁带宽度为0.90eV至1.12eV左右，厚度为0.1μm至0.5μm左右，掺杂类型为施主型，掺杂浓度在5×1017个原子/cm3至2×1018个原子/cm3之间；电子漂移层(7)对应的材料禁带宽度为0.90eV至1.12eV左右，厚度为0.1μm至2μm左右，掺杂类型为施主型，掺杂浓度从靠近光匹配层一端为1×1017个原子/cm3线性渐变到约靠近过渡层一端为1×1014个原子/cm3。
5.根据权利要求1所述的一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器，其特征在于，所述过渡层(8)采用与衬底晶格匹配的组分带隙线性或梯度渐变材料，相应的禁带宽度由等于电子漂移层线性或梯度渐变为等于光吸收层，厚度为0.033μm左右，其中靠近电子漂移层一端0.01μm厚范围内掺入浓度为1.5×1018个原子/cm3的施主型杂质，中间0.013μm厚范围内掺入浓度不高于5×1015个原子/cm3的施主型杂质，靠近光吸收层一端0.01μm厚范围内掺入浓度为1.5×1018个原子/cm3的受主型杂质；若线性渐变材料外延生长困难则采用梯度渐变。
6.根据权利要求1所述的一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器，其特征在于，所述光吸收层(9)对应的材料禁带宽度为0.75eV左右，厚度为0.05μm至2μm左右，掺杂类型为受主型，掺杂浓度从靠近过渡层一端的约3×1017个原子/cm3线性变化到靠近电子阻挡层一端的约5×1018个原子/cm3；电子阻挡层10对应的材料禁带宽度为0.85eV至1.2eV左右，厚度为0.02μm至0.5μm左右，掺杂类型为受主型，掺杂浓度在1×1019个原子/cm3至3×1019个原子/cm3之间；P接触层的厚度为0.02μm至0.1μm左右，掺杂类型为受主型，掺杂浓度在1×1019个原子/cm3至5×1019个原子/cm3之间。
7.根据权利要求1所述的一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器，其特征在于，对应于构成光敏台面的那部分光波导芯层(3)在垂直光入射方向上的尺寸与光吸收层(9)相同，在DBR包层左右两侧存在分别由第二N接触层(3a，3b)构成的台面，该台面与DBR包层的间距L6为1μm至4μm左右，在N接触台面上DBR包层两侧区域沉积约5μm至7μm宽(L5+L6)、0.2μm至1μm厚的N接触金属电极。
8.根据权利要求1所述的一种与DBR包层及反射镜单片集成的波导光探测器，其特征在于，DBR由光刻、蚀刻、有机物旋涂和固化等工艺制备而成，从而实现单片集成；构成DBR的半导体的几何宽度等于Nλ/(4n)，其中N可以取1、3、5、7等正奇数，λ为目标探测光波长，n为光波导芯层的折射率实部；构成DBR的有机物绝缘体的几何宽度等于Lλ/4，其中L可以取1、3、5等正奇数，λ为目标探测光波长；DBR所含半导体/有机物绝缘体对数由所要达到的目标光反射率确定。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111755536A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-09 | Nano科技(北京)有限公司 | 一种光电探测装置及其制造方法 |
| CN112331727A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-02-05 | 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 | 一种光电探测器 |
| CN112331744A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-02-05 | 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 | 一种光电探测器的制备方法 |
| CN112349803A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-09 | 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 | 一种锗硅光电探测器 |
| CN113517362A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-10-19 | 曲靖师范学院 | 一种集成光敏晶体管 |
| CN113707731A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-26 | 西安电子科技大学 | 基于多周期布拉格反射镜的雪崩光电二极管及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1494293A2 (fr) * | 2003-07-03 | 2005-01-05 | Optogone | Photodétecteur à cavité verticale résonnante, matrice et système de télécommunication correspondant |
| CN1794474A (zh) * | 2005-11-02 | 2006-06-28 | 厦门大学 | 一种波导共振增强型光电探测器 |
| US20090003399A1 (en) * | 2007-06-26 | 2009-01-01 | Taylor Geoff W | Integrated Circuit Employing Low Loss Spot-Size Converter |
| CN103943715A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-07-23 | 中国科学院半导体研究所 | 集成分布布拉格反射光栅的增强型石墨烯波导探测器 |
| CN104157722A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-11-19 | 浙江大学 | 一种硅-石墨烯雪崩光电探测器 |
| CN106784123A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-05-31 | 苏州苏纳光电有限公司 | 单行载流子光电探测器及其制作方法 |
| US10601198B2 (en) * | 2014-01-29 | 2020-03-24 | Poet Technologies, Inc. | Dual wavelength hybrid device |
-
2019
- 2019-10-24 CN CN201911018076.6A patent/CN110931575B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1494293A2 (fr) * | 2003-07-03 | 2005-01-05 | Optogone | Photodétecteur à cavité verticale résonnante, matrice et système de télécommunication correspondant |
| CN1794474A (zh) * | 2005-11-02 | 2006-06-28 | 厦门大学 | 一种波导共振增强型光电探测器 |
| US20090003399A1 (en) * | 2007-06-26 | 2009-01-01 | Taylor Geoff W | Integrated Circuit Employing Low Loss Spot-Size Converter |
| US10601198B2 (en) * | 2014-01-29 | 2020-03-24 | Poet Technologies, Inc. | Dual wavelength hybrid device |
| CN103943715A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-07-23 | 中国科学院半导体研究所 | 集成分布布拉格反射光栅的增强型石墨烯波导探测器 |
| CN104157722A (zh) * | 2014-08-18 | 2014-11-19 | 浙江大学 | 一种硅-石墨烯雪崩光电探测器 |
| CN106784123A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-05-31 | 苏州苏纳光电有限公司 | 单行载流子光电探测器及其制作方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| QINGTAO CHEN等: "Uni-Traveling-Carrier Photodetector With High-Reflectivity DBR Mirrors", 《IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS》 * |
| TAO LIU等: "Design and fabrication of polymer waveguide resonator with distributed bragg reflectors", 《2007 SBMO/IEEE MTT-S INTERNATIONAL MICROWAVE AND OPTOELECTRONICS CONFERENCE》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111755536A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-09 | Nano科技(北京)有限公司 | 一种光电探测装置及其制造方法 |
| CN112349803A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-09 | 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 | 一种锗硅光电探测器 |
| CN112331727A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-02-05 | 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 | 一种光电探测器 |
| CN112331744A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-02-05 | 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 | 一种光电探测器的制备方法 |
| CN112331744B (zh) * | 2021-01-06 | 2021-11-05 | 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 | 一种光电探测器的制备方法 |
| CN113517362A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-10-19 | 曲靖师范学院 | 一种集成光敏晶体管 |
| CN113707731A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-26 | 西安电子科技大学 | 基于多周期布拉格反射镜的雪崩光电二极管及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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