1、傳統(tǒng)的SiGe-PIN光電探測器在向高響應速度和高量子效率發(fā)展的過程中提出了垂直諧振腔增強型和波導型結構的光電探測器，前者利用諧振腔的增強作用成功地實現(xiàn)了量子效率和響應速度的解耦，但其光譜響應線寬和量子效率之間仍然存在折衷關系，且吸收區(qū)的厚度受到SiGe臨界厚度的限制；后者入射光傳播方向和電流方向相互垂直，解除了響應速度和內(nèi)量子效率的制約關系，并且能夠方便地進行光電集成。 我們提出了一種新型高量子效率的SiGe/Si多量阱波導共

2、振腔增強型光電探測器，工作波長從可見到近紅處波段。新型探測器結合了波導探測器與共振腔增強型探測器的優(yōu)點，與傳統(tǒng)波導探測器相比，器件尺寸大為減小，在相同的量子效率下可以得到更高的響應速度。與垂直共振腔結構探測器相比，吸收區(qū)的長度不受SiGe臨界厚度的限制，可以靈活設計，從而達到優(yōu)化器件的目的。本論文主要開展了以下幾個方面的工作： (1)以共振腔增強型(RCE)探測器的理論為基礎，詳細分析了制約RCE探測器量子效率、波長選擇性、響應

3、速度的主要參數(shù)如前后反射鏡的反射率、吸收長度等。利用傳輸矩陣方法理論模擬了SiGe/Si多量子阱波導共振腔增強型探測器的性能，優(yōu)化了器件結構的各個參數(shù)，設計出內(nèi)量子效率大約為82％，響應譜的半高寬大約為1nm的器件。 (2)以介質(zhì)波導的電磁波理論為基礎，利用光束傳播方法(BPM)模擬了SiGe/Si多量子阱脊形波導的三維光場分布，分析了光纖和波導直接對準的耦合效率。 (3)詳細研究了SiGe探測器的制作流程和關鍵工藝技術