Photodiodes alinas/gainas pour transmissions optiques : composant passive a grande sensibilite et large bande passante

par YANN LE BELLEGO

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de André Fortini.

Soutenue en 1991

à Caen .

mots clés

Résumé

Une photodiode de type pin a fenetre en algainas, a large bande passante et de grande sensibilite, presentant des caracteristiques stables, a ete etudiee. Un courant d'obscurite d'une dizaine de na, une capacite inferieure a 150ff, une largeur a mi-hauteur de la reponse impulsionnelle inferieure a 50ps et un rendement quantique tres proche de 100% ont pu etre ainsi obtenus. Ce composant repond aux exigences des telecommunications optiques a haut debit a 1,3 et 1,55 microns, et se presente comme le photodetecteur le plus approprie a l'integration pin-fet actuellement developpee au cnet. Afin d'etudier les potentialites de l'alinas et des puits quantiques alinas/gainas en tant que zone de multiplication des photodiodes a avalanche, les coefficients d'ionisation ont ete mesures dans ces materiaux. Des photodiodes a avalanche a absorption et multiplication separees, utilisables pour les telecommunications haut debit a 1,3 et 1,55 microns ont ete realisees, utilisant l'un et l'autre de ces materiaux comme zone de multiplication. Ces photodiodes montrent une grande sensibilite et un produit gain-bande superieur a 50ghz pour la structure utilisant les multi-puits quantiques alinas/gainas. Elles permettent en outre de confirmer les mesures des coefficients d'ionisation par la mesure du facteur d'exces de bruit. Enfin les resultats obtenus illustrent l'interet des multi-puits quantiques alinas/gainas par rapport a alinas pour la realisation d'une photodiode a avalanche a faible bruit et large bande passante

Titre traduit

Alinas/gainas photodiodes for optical fibre transmission: passivated device with a high responsivity and a large bandwidth

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