如何針對矽光子學代工製程優化 PIN 光電偵測器模型

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針對鑄造製程客製化模型

要優化正-本徵-負(PIN)光探測器模型,必須精確地模擬半導體行為與佈局引起的寄生效應。請針對該光探測器、寄生元件、偏壓、負載電阻及光輸入,建立一個交流(AC)小訊號模擬,然後在相應的頻率範圍內匯入經驗性元件資料。

比較模擬與實際測得的響應,並針對導致不匹配的變數進行優化。候選參數包括寄生電容、電感與電阻、串聯電阻、結電容,以及與漂移和擴散相關的變數。在保持寄生變數不變的同時,允許適當的光探測器變數隨偏壓變化,並在多種偏壓條件下驗證優化的參數。

優化光探測器模型解

透過將交流小訊號光電探測器的模擬結果與已製程裝置的量測數據進行比較,並針對導致差異的模型參數進行優化,以執行此測試。Keysight Photonic Designer 提供了一個矽光子學製程設計套件 (PDK) 範本,其中包含適用於光學與電光元件的基於物理原理的模型。 PIN 光電探測器模型不僅反映半導體特性,亦涵蓋過孔和金屬焊盤等實際佈局寄生參數。透過優化,可在合理範圍內調整寄生參數、串聯電阻、結電容,以及與漂移和擴散相關的參數,使模擬結果與實驗數據相吻合。隨後可透過多情境驗證,在不同的反向偏壓條件下評估該優化模型。

請參閱「優化光電探測器模型」解決方案的方塊圖

PIN 光電探測器

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