硅基光電集成電路(原書第2版)/微電子與集成電路先進技術叢書/半導體與集成電路關鍵技術叢書
內容大鋼
本書回顧了光電子學和光電集成電路設計的各個主題,介紹了光探測器的光學吸收和器件物理的基本特徵,以及它們在現代CMOS和BiCMOS技術中的集成。這對於理解光電集成電路(OEIC)的基本機理提供了基礎。
書中詳細介紹了集成高帶寬PIN光電二極體、線性模式和蓋格模式下的雪崩光電二極體,以及OEIC的廣泛應用,即從光學感測器、智能感測器、圖像感測器、3D感測器和光學存儲系統到光纖接收器和光學無線通信接收器及單光子檢測。
此外,書中還展示了OEIC在量子極限和電子光子集成的光學接收器方面的研究成果及其最新趨勢,並給出了典型的3D集成應用案例,如多節點光開關、光學收發器和高解析度3D感測器。
本書適合從事光電器件和集成電路相關工作的工程師、科研人員和技術管理人員閱讀,也可以作為高等院校光電器件和集成電路相關專業的高年級本科生和研究生的教材和參考書。
作者介紹
(德)霍斯特·齊默爾曼|責編:江婧婧//盧婷|譯者:楊兵
霍斯特·齊默爾曼,于1984年獲得德國拜羅伊特大學物理學學士,並於1991年在德國埃爾朗根Fraunhofer集成電路研究所(IIS-B)獲得埃爾朗根-紐倫堡大學工程博士學位。隨後,他在美國北卡羅來納州達勒姆的杜克大學擔任亞歷山大·馮·洪堡研究員,研究硅(Si)、砷化鎵(GaAs)和磷化銦(InP)中的擴散,直至1992年。1993年,他加入德國基爾大學的半導體電子系,在那裡他講授光電子,並致力於硅技術中的光電子集成。自2000年起,他成為奧地利維也納工業大學電子電路工程系的全職教授。
目錄
譯者序
第2版前言
第1版前言
作者簡介
符號
第1章 基礎與理論
1.1 光吸收的基本原理
1.1.1 光子及其特性
1.1.2 重要半導體材料的光吸收
1.1.3 光生
1.2 半導體方程
1.3 光電探測器的重要模型
1.3.1 載流子漂移
1.3.2 載流子擴散
1.3.3 量子效率和響應度
1.3.4 光電二極體的等效電路
參考文獻
2.1.3 採用改進的雙極技術的集成探測器
2.2 CMOS集成光電探測器
2.2.1 單阱CMOS工藝
2.2.2 雙阱CMOS工藝
2.2.3 三阱CMOS工藝
2.2.4 標準CMOS工藝中的集成探測器
2.2.5 空間調製光探測器
2.2.6 PIN光電二極體
2.2.7 電荷耦合器件圖像感測器
2.2.8 有源像素感測器
2.2.9 非晶硅探測器
2.2.10 CMOS集成的雙極光晶體管
2.2.11 光子混頻器
2.2.12 雪崩光電二極體
2.2.13 單光子雪崩二極體
2.3 BiCMOS集成探測器
2.3.1 BiCMOS工藝
2.3.2 BiCMOS集成的光電二極體
參考文獻
第3章 晶體硅薄膜中的探測器
3.1 絕緣體上硅中的光電二極體
3.2 藍寶石上的硅
3.3 聚?亞胺鍵合
參考文獻
第4章 SiGe光電探測器
4.1 異質外延生長
4.2 SiGe合金的吸收係數
4.3 SiGe/Si PIN異質結雙極晶體管集成
參考文獻
第5章 集成光接收器電路的設計
5.1 電路模擬器和晶體管模型
5.2 布圖和驗證工具
5.3 OEIC的設計
5.4 跨阻放大器
5.4.1 頻率響應
5.4.2 相位和群延遲
5.4.3 穩定性和補償
5.4.4 晶體管跨阻放大器電路的帶寬
5.4.5 集成跨阻放大器的帶寬限制
5.4.6 集成跨阻放大器的新π模型
5.4.7 並聯 並聯反饋
5.4.8 輸入和輸出電阻
5.4.9 雜訊和靈敏度
5.4.10 泊松統計和量子極限
參考文獻
第6章 光電集成電路實例
6.1 數字CMOS電路
6.1.1 同步電路
6.1.2 非同步電路
6.2 數字BiCMOS電路
6.3 激光碟機動器電路
6.4 模擬電路
6.4.1 雙極電路
6.4.2 二維CMOS成像儀
6.4.3 光學距離測量電路
6.4.4 採用標準CMOS光電二極體的3D感測器
6.4.5 採用PIN光電二極體的3D感測器
6.4.6 帶SPAD的3D感測器
6.4.7 智能像素感測器
6.4.8 CMOS光學感測器
6.4.9 BiCMOS光學感測器
6.4.10 使用單光子探測技術的感測器
6.4.11 用於光存儲系統的CMOS電路
6.4.12 用於光存儲系統的BiCMOS電路
6.4.13 連續模式光纖接收器
6.4.14 無線紅外通信接收器
6.4.15 OWC接收器和可見光實驗
6.4.16 混合接收器
6.4.17 速度提升技術
6.4.18 塑料光纖接收器
6.4.19 突發模式光學接收器
6.4.20 深亞μm接收器
6.4.21 瞄準量子極限的接收器
6.4.22 光纖接收器比較
6.4.23 特殊電路
6.5 小結
參考文獻
第7章 電子·光子集成電路
7.1&