硅基鍺探測器具有CMOS兼容性好、傳輸速度高、靈敏度高、響應速度快、尺寸小、功耗低等優點。按照光入射方式不同來劃分,硅基鍺探測器可以分為面入射、波導耦合兩大類。其中,硅基鍺波導光電探測器可以與其他光波導器件進行集成,能夠應用在片上光互連領域。
在5G、云計算、人工智能等產業迅速發展下,數據產生量爆發式增長,大容量、高傳輸速度、低功耗的光通信技術成為主流趨勢,硅基光電子技術成為光通信的最佳選擇之一。為滿足光通信系統的高傳輸速率要求,高速光電探測器成為發展重點,硅基鍺波導光電探測器作為核心器件,成為硅基光電子、光通信技術進步的重要推動力。
進入21世紀,在信息產業快速發展推動下,硅基鍺探測器研究步伐不斷加快,與西方國家相比,我國研究起步相對較晚,2009年,中國科學院半導體研究所研制出我國首個高速硅基鍺光電探測器。2020年以來,我國硅基鍺探測器相關研究成果還在不斷增多。
2020年,中電科技集團重慶聲光電有限公司在《微電子學》上發表題為“一種硅基選擇性外延生長的鍺波導光探測器”的論文;2022年3月,中國電科44所公開了一項名為“低暗電流硅基鍺探測器的制作方法”的發明專利;2022年4月,中國科學院半導體研究所、中國科學院大學在《半導體光電》上發表題為“硅基鍺PIN光電探測器的研究進展”的論文。
新思界
行業分析人士表示,在光通信領域,硅基鍺探測器發展潛力大。2024年8月,工信部發布國家重點研發計劃“信息光子技術”重點專項2024年度項目申報指南,提出針對微波光子鏈路對寬頻帶、大動態范圍的需求,研究高速高飽和功率硅基鍺波導光電探測器關鍵技術。在市場需求、技術發展以及政策的多重推動下,硅基鍺探測器擁有廣闊市場空間。