Интеграция источника света и детектора эффективно способствует развитию легких и малогабаритных оптических систем, и явление совместной генерации излучения и детектирования в устройствах с квантовыми ямами InGaN/GaN предоставляет возможность разработки чипов для одновременного приема и передачи. В данной работе были использованы стандартные полупроводниковые технологии для изготовления интегрированных на кремниевом подложке дисковых массивов квантовых ям InGaN/GaN и были исследованы их свойства генерации излучения, детектирования и основные характеристики связи. Резонансный режим микродискового устройства способствует улучшению его детектирующих свойств, и изотропные радиационные свойства способствуют его пространственному связыванию с детектором в качестве источника света. В качестве источника света напряжение включения этого устройства составляет 2,5 В, центральная длина волны 455 нм, полоса пропускания -3 дБ равна 5,4 МГц. В качестве детектора это устройство реагирует на ультрафиолетовую до синей области спектра, характеристики детектирования уменьшаются с увеличением длины волны, предельная длина волны 450 нм. При возбуждении от источника света с длиной волны 365 нм данное устройство имеет максимальное отношение переключения 7,2 x 10^4, время спада 0,41 мкс. Также, на основе одиночного микродискового устройства, в данной работе была создана и продемонстрирована полудуплексная система связи для передачи данных в различных частотных диапазонах. Это исследование имеет важное значение для изготовления электропроводимых источников света и интегрированных оптических коммуникаций.
关键词
silicon-based InGaN/GaN;multiple quantum well devices;luminescence and detection;half-duplex communication