• ETRI Journal
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• 제43권5호
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• pp.916-922
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• 2021

We calculated the correlation between the doping concentration of the charge layer and the multiplication layer for separate absorption, grading, charge, and multiplication InGaAs/InAlAs avalanche photodiodes (APDs). For this purpose, a predictable program was developed according to the concentration and thickness of the charge layer and the multiplication layer. We also optimized the design, fabrication, and characteristics of an APD for 20 Gbps application. The punch-through voltage and breakdown voltage of the fabricated device were 10 V and 33 V, respectively, and it was confirmed that these almost matched the designed values. The 3-dB bandwidth of the APD was 10.4 GHz, and the bit rate was approximately 20.8 Gbps.

• 한국광학회지
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• 제5권2호
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• pp.340-346
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• 1994

2.5Gbps 광통신시스템용 수광소자로서 charge plate층을 갖는 링구조의 separate absorption grading multiplication avalanche photodiode를 제작하고 그 특성을 조사 분석하였다. Avalanche Photodiode의 제작은 Metal-Organic Chemical Vapor Deposition 과 Liquid Phase Epitaxy법을 이용한 에피성장과 Br:Methanol을 이용한 채널식각 방법을 사용하였고, passivation과 평탄화는 photosensitive polyimide를 이용하였다. 제작된 ADP는 10nA 이하의 작은 누설전류를 나타내었고, -38~39 V의 항복전압을 나타내었다. 제작된 ADP를 GaAs FET hybrid 전치증폭기와 결합하여 2.5Gbps 속도에서 $2^{23}-1$의 길이를 갖는 입력 광신호에 대해 $ 10^{-10}$ Bit Error Rate에서 -31.0dBm의 수신감도를 얻었다.

• ETRI Journal
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• 제44권1호
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• pp.169-169
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• 2022

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2004년도 제15회 정기총회 및 동계학술발표회
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• pp.278-279
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• 2004

The multiplication region of an APD(Avalanche photodiode) plays a critical role in determining the gain, the multiplication noise, and the gain-bandwidth product. we compared and analyzed the local model and the non-local model for a 10Gb/s APD designing.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권1호
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• pp.46-52
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• 2012

Separate extraction of source ($R_S$) and drain ($R_D$) resistances caused by process, layout variations and long term degradation is very important in modeling and characterization of MOSFETs. In this work, we propose "Avalanche Hot-Source Method (AHSM)" for simple separated extraction of $R_S$ and $R_D$ in a single device. In AHSM, the high field region near the drain works as a new source for abundant carriers governing the current-voltage relationship in the MOSFET at high drain bias. We applied AHSM to n-channel MOSFETs as single-finger type with different channel width/length (W/L) combinations and verified its usefulness in the extraction of $R_S$ and $R_D$. We also confirmed that there is a negligible drift in the threshold voltage ($V_T$) and the subthreshold slope (SSW) even after application of the method to devices under practical conditions.

• 전기학회논문지
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• 제58권7호
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• pp.1386-1392
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• 2009

An analysis is presented for super-high-speed optical demodulation by an avalanche photodiode(APD) with electric mixing. A normalized gain is defined to evaluate the performance of the optical mixing detection. Unlike previous work, we include the effect of the nonlinear variation of the APD capacitance with bias voltage as well as the effect of parasitic and amplifier input capacitance. As a results, the normalized gain is dependent on the signal frequency and the frequency difference between the signal and the local oscillator frequency. However, the current through the equivalent resistance of the APD is almost independent of signal frequency. The mixing output is mainly attributed to the nonlinearity of the multiplication factor. We show also that there is an optimal local oscillator voltage at which the normalized gain is maximized for a given avalanche photodiode.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.971-973
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• 1999

채널길이에 따른 n-채널과 p-채널 poly-Si TFT's를 제작하고 그 전기적 특성을 분석하였다. n-채널과 p-채널소자는 공통적으로 기생바이폴라트 랜지스터현상(parasitic bipolar transistor action)에 의한 kink 효과, 전하공유(charge sharing)에 의한 문턱전압의 감소, 소오스와 드레인 근처의 결함에 의한 RSCE(reverse short channel effect) 효과, 수직전계에 의한 이동도의 감소, 그리고 avalanche 증식에 의한 S-swing의 감소가 나타났다. n-채널은 p-채널 보다 더 큰 kink, 이동도, S-swing의 변화가 나타났으며, 높은 드레인 전압에서의 문턱전압의 이동은 avalanche 증식(multiplication)에 의한 것이 더 우세한 것으로 나타났다. 누설전류의 경우, 채널 길이가 짧아짐에 따라 n-채널은 큰 증가를 나타냈으나 p-채널의 경우는 변화가 나타나지 않았다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제30권2호
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• pp.69-75
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• 2005

기체전자증폭기(GEM, gas electron multiplier)는 동박이 양면으로 도포된 절연기관에 미세구멍배열을 형성한 박막으로 기존의 기체형 방사선 검출기의 미약한 방사선 신호를 증폭하기 위해 널리 사용되어지고 있다. 미세구멍 내부에 강한 전기장을 형성함으로써 이 내부로 유입되는 전자에 충분한 에너지를 전달, 전자사태를 유도하는 원리를 이용한다. 따라서 GEM의 특성은 GEM을 포함한 방사선 검출기에 인가되는 전압 즉, 전기장의 분포에 의해 결정된다. 따라서 올바르지 못한 전기장의 분포에 대해서는 신호 전자가 수집전극으로 향하지 못하고, GEM의 상 하단의 전극으로 이동, 신호의 손실을 초래할 수도 있다. 본 논문에서는 GEM의 가장 중요한 성능 지표 중 하나인 1차 전자수집효율(primary electron collection efficiency)을 계산하였다. 방사선에 의해 발생된 전자는 전기력선을 따라서만 움직인다는 가정 하에, GEM의 단위 구조에 대해 표류전극에서의 전기력선의 수에 대한 수집전극에서의 전기력선의 수의 비로 전자수집효율을 계산하였다. 전기력선의 계산은 3차원 유한요소법을 이용하여 계산하였다. 본 논문에서 사용한 방법은 가장 이상적인 상황으로 국한되지만, GEM의 설계 및 최적 운전변수 도출에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.539-546
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• 1997

In this paper, we proposed a new mehtod to analyze the performance degradation by timing jitters in the APD (avalanche photodiode) receivers of intensity modulation/direct detection digital optical communication systems where raised cosine pulse-shaping filters are used to reduce the effect of noise while minimizing intersymbol interferences. The proposed analytical method is an extension of an analytical method we have already developed for pin diode receivers, and incorporates the effects of APD's multiplication factor and resulting shot noise. Using the proposed analytical method, we derive an approximated power penalty due to timing jitters based on an assumption of Gaussian distribution for timing jitters, and compare with that of the conventional analytical method. The results obtained from the proposed analytical method show that conventional analytical methods underestimate the influence of timing jitters on the reciver performance. The results also show that APD's multiplication factor which optimizes receiver sensitivity is smaller than that obtained by the conventional analytical method.

• 한국광학회지
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• 제7권4호
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• pp.440-444
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• 1996

10Gbps급 이상의 광통신에 적합한 성능을 가지는 InAlAs/InGaAs 다중양자우물 구조(MQW) 애벌런치 광다이오드(APD)를 제작하였다. 본 논문에서는 MBE로 성장된 에피구조에서 높은 농도로 도핑된 field butter layer의 Be dopant의 다중양자우물 구조로의 indiffusion이 소자의 암전류 특성과 이득 특성에 이치는 영향을 분석하였다. Be의 indiffusion은 작은 양으로도 소자의 특성에 큰 영향을 끼칠 수 있음이 보여졌으며 spacer layer를 삽입함으로써 높은 대역폭을 유지하면서 낮은 암전류 특성을 나타내는 소자를 제작함으로써 space layer의 삽입이 indiffusion의 영향을 효과적으로 막을 수 있음을 보였다.