標(biāo)準(zhǔn)SiGeBiCMOS工藝光接收機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、如今,短距通信的帶寬需求越來越高,電互連已成為制約通信系統(tǒng)整體性能的瓶頸,光互連能夠有效地提升傳輸帶寬,但受制于其高昂的成本,其在短距通信中的應(yīng)用收到了限制。光接收機(jī)是光互連的核心器件之一,因此,研制低成本高性能的光接收機(jī)是近年來的研究熱點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)SiGe BiCMOS工藝因其性能和成本優(yōu)勢,很多國外學(xué)者進(jìn)行了大量有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)SiGe BiCMOS工藝光接收機(jī)的研究。為實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)SiGe BiCMOS工藝光接收機(jī),本論文開展了以下研究工作:

2、r>　　1、分析并模擬了能夠在標(biāo)準(zhǔn)SiGe BiCMOS工藝上實(shí)現(xiàn)的光電探測器結(jié)構(gòu),基于IBM7WL標(biāo)準(zhǔn)SiGe BiCMOS工藝設(shè)計(jì)并流片實(shí)現(xiàn)了一種異質(zhì)結(jié)PIN光電探測器,探測器面積為50μm×50μm,對(duì)880nm入射波波長的響應(yīng)度為9.56mA/W;
　　2、基于IBM7WL標(biāo)準(zhǔn)SiGe BiCMOS工藝設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種E型異質(zhì)結(jié)光電晶體管和一種光電晶體管陣列,兩者面積均為50μm×50μm,在880nm入射波波長下,前者響應(yīng)

3、度為0.38A/W,后者響應(yīng)度為0.22A/W;
　　3、設(shè)計(jì)了一種差分共射光接收機(jī)模擬前端電路,并通過IBM7WL標(biāo)準(zhǔn)SiGe BiCMOS工藝流片實(shí)現(xiàn),芯片面積為850μm×440μm,測試得該電路帶寬為1.87GHz,增益為66dB,數(shù)據(jù)傳輸速率為500MB/s;
　　4、設(shè)計(jì)了一種集成單端RGC前置放大器的光接收機(jī)模擬前端電路,并通過IBM7WL標(biāo)準(zhǔn)SiGeBiCMOS工藝流片實(shí)現(xiàn),芯片面積為733μm×469μm,

4、測試得該電路帶寬為1.2GHz,增益為68dB,數(shù)據(jù)傳輸速率為1.5Gb/s;
　　5、設(shè)計(jì)了一種集成差分RGC前置放大器的光接收機(jī)模擬前端電路,并通過IBM7WL標(biāo)準(zhǔn)SiGeBiCMOS工藝流片實(shí)現(xiàn),芯片面積為938μm×380μm,測試得該電路帶寬為1.73GHz,增益為63dB;
　　6、研究了異質(zhì)結(jié)PIN光電探測器、異質(zhì)結(jié)光電晶體管與光接收機(jī)模擬前端電路的集成方案,基于IBM7WL標(biāo)準(zhǔn)SiGe BiCMOS工藝設(shè)計(jì)并