Y9T118 三菱BH结构200G探测器
数据中心光模块，CEI-224G各种高速调制器、探测器的技术讨论的热热闹闹的。
高速探测器，需要大带宽，对于200Gbps，选择PAM4，需要100GBd，极限带宽50GHz以上，三菱这次做了一个65GHz的探测器。
探测器还需要考虑信噪比，探测器的主要噪声是暗电流，也就是无信号光入射时探测器本身PN结的漏电流。
探测器用于光模块，而光模块要降低产业成本，就需要降低制造成本，那么增大光敏面，降低生产工艺难度，也是产业界考虑优先级很高的因素
探测器做为一个产品，还需要考虑可靠性和工作寿命。
三菱的选择了低成本路线，在这个基础上优化性能，提高可靠性。
波导型结构，一般设计性能要优于垂直入射结构。但产业考虑的不仅仅是性能，而是性价比。波导结构耦合难度较大，光敏面小，制造成本高。采用垂直入射，光敏面比波导型要大一些，有利于采用普通的耦合设备，快速找到最佳耦合点，制造成本降低。
垂直光路，有表面入射，以及背入射，就是通过InP衬底将光导入吸收层。背入射，是很多高速探测器的选择，有几个优点写过的，P电极可局部制作金属反射层，提高响应度，背向入射可以利用衬底来做更多工艺。
衬底上刻蚀透镜，InP对于光纤通信波段是透明的，且有100μm左右的厚度，充分利用这个衬底做集成透镜，等效提高光敏面积，进一步降低成本。
三菱选择背向入射且集成透镜。
垂直入射结构，暗电流包括了台面设计的表面扩散电流，以前写过多台阶刻蚀降低表面扩散电流，这次三菱通过选择性锌离子扩散制作P型Inp，对于台面结构做二次刻蚀，并通过Fe-InP做半绝缘异质掩埋，降低传统结构侧壁的扩散电流，大幅度降低暗电流，提高信噪比。
垂直入射结构的探测器，带宽受限于两个因素，一个是RC常数，另一个是吸收层厚度，吸收层增厚导致载流子渡越时间增大，降低带宽。
三菱，一是通过降低PN结的直径，直径越小，RC常数越小，带宽越大，且PN结降低后暗电流还进一步降低，可靠性也会增加，信噪比也会提高。
暗电流越小，可靠性越高。
对于如何优化灵敏度，提升响应度，也是反应探测器性能的一个重要维度，三菱做了两个优化，一是增厚有源层，二是局部金属取消欧姆接触，成分反射层，光在InP中的穿越速度远远大于光生载流子的渡越速度，让光进行二次反射，来提高响应度，是常规操作。
在合集里写过很多不同结构反射设计，环形的，金属镀膜的，光栅的....
小结一下：
降低暗电流，采取了BH异质掩埋结构降低侧壁暗电流，采用PN结减小降反偏低漏电流，-2V反偏电压下暗电流1pA，降低暗电流在性能上提高信噪比，还达到提高可靠性的目的。
提高带宽，采取了降低PN结电容，优化吸收层（减薄）降低载流子渡越时间，从而提高带宽。带宽达到65GHz，可用于200Gbps的PAM4编码。
提高响应度，优化灵敏度，设置金属反射层，响应度达到0.6A/W
降低生产成本，采取了垂直入射结构，并且选择垂直入射结构中的背向入射，集成透镜，将光敏面提高到40μm直径，可以选择低成本耦合设备，可以降低生产过程中的耦合时间。
