一种高性能全硅光子探测器，实现室温下电信波长检测

光子集成电路 (PIC) 是推进光通信领域的关键技术，相较于传统电子技术，能够在数据传输速度、带宽和能源效率方面实现显著提升。电信波长光子探测器（operating near 1550 nm）是 PIC 中的必备组件，使其能够实现对光信号的灵敏、低噪声的电信号转换，以实现高效的数据处理。虽然硅材料适用于被动光子元件，但其在光通信波段 (1260-1625 nm) 的吸收能力有限，通常需要集成另一种材料（如锗）进行光子探测——这会引入显著的制造难题。本文 presents 一种高性能全硅波导耦合光子探测器，可在室温下工作于光通信 C 波段。通过在硅中引入浓度接近固溶解极限的深层杂质，我们实现了在不牺牲复合载流子寿命和迁移率的前提下，实现高效亚带间隙吸收。该探测器在 1550 nm 处实现了 0.56 A/W 的响应度、44.8% 的量子效率、2 GHz 的带宽以及 4.2E-10 W/Hz1/2 的噪声等效功率，满足电信应用的要求。我们的方法提供了一种可扩展且具成本效益的解决方案，用于将电信波长光子探测器单集成到基于硅的 PIC 中，推动现代通信基础设施中紧凑型光子系统的发展。