波导集成硅基锗p-i-n光电二极管对中子位移损伤的响应

摘要： 已研究了14 MeV中子位移损伤（DD）对硅光子学中波导集成锗硅p-i-n光电二极管（PD）的影响，中子注量最高达7.5×1012 n/cm2（14 MeV）或1.4×1013 n1-MeVeq/cm2（Si）。研究内容包括：150-375 K温度范围内的暗电流-电压特性测量、PD结电容测量、1260 nm至1360 nm波段的光谱响应测量以及频率响应测量。发现这些器件易受DD诱导的载流子移除效应影响；但在所研究的DD剂量水平下，其性能未出现显著退化仍可正常工作。由于PD测试芯片包含将光信号传输至PD的硅光子集成光栅耦合器和波导，因此也可推断DD对这些无源器件的影响。本研究未考察DD的短期退火或瞬态行为，仅关注室温退火初始阶段后残留的永久性损伤。