Etude et réalisation d'un photorécepteur monolithique intégrant une photodiode et un transistor à effet de champ à jonction en GaInAs avec résistance de polarisation

par Jean-Charles Renaud

Thèse de doctorat en Dispositifs de l'électronique integrée

Sous la direction de André Scavennec.

Soutenue en 1989

à Lyon, INSA , en partenariat avec LPM - Laboratoire de Physique de la Matière (laboratoire) , Groupement de recherche Communication (France) (laboratoire) et de European low power initiative for electronic system design (laboratoire) .

mots clés

• Optoélectronique
• Photorécepteur
• Photodiode
• Transistor effet champ jonction
• Intégration
• Systeme integre
• As-Ga-In
• Epitaxie
• Jet moléculaire
• Réseau local optique
• Télécommunication
• Fibre optique
• Electronique
• Photodiodes
• Transistors à effet de champ
• Cellules photoréceptrices

Résumé

L 'intégration monolithique de photorécepteurs pour transmissions sur fibres optiques (1,3 -1,55μm) est un sujet qui reçoit actuellement une grande attention. Le développement des réseaux locaux sur fibres d'une pan, les performances attendues en sensibilité d'autre pan en sont les causes essentielles. Cependant, la réalisation de tels dispositifs (PIN/FET/R) intégrés sur substrat InP semi-isolant pose de délicats problèmes technologiques ; en effet, les caractéristiques recherchées (dopage, épaisseur) de l'alliage GaInAs constituant la photodiode ne sont pas directement compatibles avec la réalisation de transistors performants. De plus, la technologie même de ces transistors n'est pas encore établie. L'originalité de la structure que nous avons mise au point au CNET permet une optimisation indépendante de la photodiode et du transistor grâce à un système multicouches en GainAs, épitaxié par Jets Moléculaires. La sensibilité de ces circuits intégrés atteint -37 dBm à 140 Mbit/s et -31. 5 dBm à 560 Mbit/s, ce qui les situe au meilleur rang international.

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