DE3227683A1 - Fotodiode mit resonatorstruktur zur absorptionserhoehung - Google Patents

Fotodiode mit resonatorstruktur zur absorptionserhoehung

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DE3227683A1
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Reinhard Dipl.-Ing. 8070 Ingolstadt Müller
Gert Dipl.-Ing. 8000 München Trommer
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
    • H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H10F30/22—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
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    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
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Description

  • Fotodiode mit Resonatorstruktur zur Absorotionserhöhung
  • Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der Patentanmeldung P 32 05 461.0-33.
  • Die Zusatzanmeldung betrifft Fotodioden, deren Wirkungsweise auf der absorptionserhöhenden Wirkung von Resonatoren beruht und die entlang eines Wellenleiters hintereinandergereiht sind.
  • In der optischen Nachrichtentechnik tritt das Problem auf, daß ein Wellenleiter mit mehreren Trägerfrequenzen betrieben werden soll. Auf der Empfängerseite müssen diese Trägerfrequenzen getrennt und in elektrische Signale verwandelt werden. Für diese Aufgabe, das Trennen und Empfangen mehrerer Signale unterschiedlicher Trägerfrequenzen, können Dioden mit Resonatorstruktur verwendet werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei oder mehr Dioden mit Resonatorstruktur hinteinander ent lang eines Wellenleiters auf ein Substrat integriert sind, wobei die Reale} toren schmalbandig sind und die Reflektoren verschiedener Dioden nur in verschiedenen Wellenlängenbereichen große Reflektionsfaktoren aufweisen, wodurch jede Diode selektiv nur in einem dieser Wellenlängenbereiche erhöh Absorption aufweist.
  • Die Wirkungsweise dieser Anordnung beruht auf der stark absorptionserhöhen Wirkung von optischen Resonatoren im Wellenlängenbereich kleiner Absorption koeffizienten a. Sind z.B. 4 Dioden, die bei den Wellenlängen Al, A2, A3 u Signale aufnehmen sollen hintereinandergeschaltet, so wird Licht der Welle länge #4 zum allergrößten Teil in der Diode absorbiert, welche auf Grund ihrer auf diese Wellenlänge optimierten Reflektoren Resonanz hoher Güte aufweist. In den anderen Dioden, welche für Al, A2 bzw. A3 optimiert sind, wird hingegen keine nennenswerte Intensität der Wellenlänge A4 wegen des sehr kleinen Absorptionskoeffizienten a absorbiert. Die analoge Uberlegung gilt für jede der drei anderen Wellenlängen Al, A2 A3.
  • Reflektoren mit genügend schmalbandigem Reflektionsfaktorverlauf sind z.B.
  • Citterspiegel.
  • Eine mögliche Anwendung sind beispielsweise Siliciumdioden im Wellenlängen bereich von 1 rom bis knapp über 1 , 1 pm.

Claims (1)

  1. Patentanspruche 1. Fotodiode, die mit zusätzlichen Mitteln zurErhöhung der Lichtabsorption versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodiode auf ein Substrat mit Elektronik und/oder anderen elektrooptischen Elementen z.B. einem Laser integriert ist und daß die Lichteintrittsseite der Fotodiode und die ihr gegenüberliegende Lichtaustrittsseite als Reflektor ausgebildet sind und beide einen symmetrischen oder asymmetrischen optischen Resonator bilden, der, möglicherweise mit Hilfe einer Abstiitir#inrichtung, zumindestfür einen Teil des eingestrahlten Lichts in Resonanz ist, nach P 32 05 461.0-33 dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer oder mehreren dieser Dioden mit Resonatorstruktur hintereinander entlang einer Wellenleiterstruktur auf das Substrat integriert ist, wobei die.'.Reflektoren schmalbandig sind und Reflektoren verschiedenerDioden nur in verschiedenen Weilenlängenbereichen große Reflektionsfaktoren aufweisen, wodurch jede Diode selektiv nurin einem dieser Wellenlängenbereiche erhöhte Absorption aufweist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4799749A (en) * 1985-02-25 1989-01-24 Siemens Aktiengesellschaft Integrated resonator matrix for wavelength-selective separation or joining of channels in the frequency domain of optical communications technology

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DE4004398A1 (de) * 1990-02-13 1991-08-14 Siemens Ag Wellenlaengenselektiver photodetektor

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DE3109653A1 (de) * 1980-03-31 1982-01-28 Jenoptik Jena Gmbh, Ddr 6900 Jena "resonanzabsorber"

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DE3227683C2 (de) 1986-09-11

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