실리콘 포토닉스 파운드리 공정에 맞춰 PIN 광검출기 모델을 최적화하는 방법

+ 전자 설계 자동화

주조 공정에 맞는 모델 맞춤 설정

양-내재-음(PIN) 광검출기 모델을 최적화하려면 반도체의 거동과 레이아웃에 기인한 기생 성분을 모두 정확하게 모델링해야 합니다. 광검출기, 기생 소자, 바이어스 전압, 부하 저항 및 광 입력을 포함한 교류(AC) 소신호 시뮬레이션을 설정한 다음, 해당 주파수 범위에 대한 경험적 소자 데이터를 가져옵니다.

시뮬레이션된 응답과 측정된 응답을 비교하고, 두 응답 간의 불일치를 초래하는 변수들을 최적화하십시오. 후보 매개변수로는 기생 정전용량, 기생 인덕턴스, 기생 저항, 직렬 저항, 접합 정전용량, 그리고 드리프트 및 확산과 관련된 변수들이 있습니다. 기생 변수들은 고정된 상태로 유지하면서, 적절한 광검출기 변수들은 바이어스에 따라 변화하도록 허용한 상태에서, 여러 바이어스 조건 하에서 최적화된 매개변수들을 검증하십시오.

광검출기 모델 해법 최적화

AC 소신호 광검출기 시뮬레이션 결과를 실제 제작된 소자의 측정 데이터와 비교하고, 두 결과 간에 불일치를 일으키는 모델 매개변수를 최적화하여 테스트를 수행합니다. 키사이트 포토닉 디자이너(Keysight Photonic Designer)는 광학 및 전기광학 소자에 대한 물리 기반 모델이 포함된 템플릿 실리콘 포토닉스 공정 설계 키트(PDK)를 제공합니다. PIN 광검출기 모델은 반도체 특성뿐만 아니라 비아(via) 및 금속 패드와 같은 실제 레이아웃 기생 요소도 반영합니다. 최적화를 통해 기생 요소, 직렬 저항, 접합 커패시턴스, 드리프트 및 확산 관련 매개변수를 현실적인 범위 내에서 조정하여 시뮬레이션 결과와 실험 데이터를 일치시킬 수 있습니다. 이후 다중 시나리오 검증을 통해 다양한 역편향 조건에서 최적화된 모델을 평가할 수 있습니다.

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