美國和中國的研究人員合作開發(fā)了具有低暗電流和高增益的（001）硅基單片砷化銦（InAs）量子點（QD）雪崩光電二極管（APD）結(jié)構(gòu)。

　　該團(tuán)隊聲稱，該器件是首款具有低暗電流的硅單片InAs QD APD，適用于光纖O波段（1260-1360nm）通信。這些基于QD的APD享有與QD激光器共享相同的外延層和加工流程的優(yōu)勢，能促進(jìn)與硅平臺上激光源的集成。當(dāng)考慮到高達(dá)323K（50°C）的高增益和低暗電流性能時，這些APD在超級計算機(jī)和數(shù)據(jù)中心內(nèi)的節(jié)能互連中具有巨大的應(yīng)用潛力。

　　實驗中，擊穿電壓隨溫度升高表明，雪崩而不是隧穿是主要機(jī)制。研究人員指出，33nA暗電流值比Si/Ge APD，Si上的InGaAs / InAlAs APD和最近異質(zhì)地集成在Si上的InAs QD APD降低了兩個數(shù)量級以上。由于APD設(shè)備中的混合注入，噪聲很大，需要進(jìn)一步降低噪聲。該團(tuán)隊打算使用分離吸收，電荷和倍增雪崩光電二極管（SACM-APD）結(jié)構(gòu)，以降低噪聲和提高速度。

　　對調(diào)制信號的響應(yīng)顯示，其3.dB帶寬為2.26GHz，偏置電壓為-6V，在-15.9V時減小至2.06GHz。研究人員將減少歸因于較高的反向偏置下的雪崩累積時間。電阻電容（RC）限制的帶寬估計為5.16GHz。研究人員計劃使用半絕緣硅襯底或厚的苯并環(huán)丁烯（BCB）/ SU8層來改善RC性能，以減少寄生電容效應(yīng)。

　　偽隨機(jī)二進(jìn)制序列調(diào)制在-3dBm~率下的性能產(chǎn)生了睜眼圖，數(shù)據(jù)速率高達(dá)8Gbit/s。使用2.5Gbit/s序列時，在-15.9V偏置下，誤碼率（BER）顯著降低。