单行载流子光电二极管制造技术

本申请涉及半导体光电器件技术领域，提供一种单行载流子光电二极管。包括依次连接的p型接触层、电子阻挡层、吸收层、间隔层、崖层、收集层、子收集层、n型接触层；以及位于所述p型接触层上的p电极与位于所述n型接触层上的n电极；其中，所述收集层的厚度为1300纳米至1700纳米。本申请通过选取厚度为1300纳米至1700纳米的收集层，将p型接触层、电子阻挡层、吸收层、间隔层、崖层、收集层、子收集层、n型接触层依次连接，并在p型接触层与n型接触层上分别设置p电极与n电极，构成单行载流子光电二极管，降低单行载流子光电二极管中的寄生电容，提高单行载流子光电二极管的总带宽，以提高单行载流子光电二极管的工作效率。光电二极管的工作效率。光电二极管的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
单行载流子光电二极管


[0001]本申请涉及半导体光电器件
，具体涉及一种单行载流子光电二极管。

技术介绍

[0002]单行载流子光电二极管(Uni
‑
travelling carrier photodiode,UTC
‑
PD)由于其高速高功率的优秀性能，在微波与毫米波通信系统的光器件中成为了受欢迎的选择。由于毫米波在自由空间的长距离传输中面临着巨大的传输损耗；因此，通常使用光载无线通信系统，由低损耗光纤，对毫米波进行传输。在RoF(radio
‑
over
‑
fiber，光载无线通信)通信系统的实际应用中，通常使用14
‑
25μm直径的光电二极管，以使得入光孔径较大，便于与光纤进行耦合，减少耦合损耗，但此时寄生电容也较大，20μm直径下寄生电容通常约为100fF，而寄生电容增大将会导致光电二极管的总带宽降低，使得光电二极管的工作效率低。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种单行载流子光电二极管，用以解决当前因寄生电容增大将会导致光电二极管的总带宽降低，使得光电二极管的工作效率低的问题。
[0004]本申请实施例提供一种单行载流子光电二极管，包括依次连接的p型接触层、电子阻挡层、吸收层、间隔层、崖层、收集层、子收集层、n型接触层；以及位于所述p型接触层上的p电极与位于所述n型接触层上的n电极；
[0005]其中，所述收集层的厚度为1300纳米至1700纳米。
[0006]在一个实施例中，所述收集层的厚度为1500纳米。
[0007]在一个实施例中，所述收集层的材料包括InP。
[0008]在一个实施例中，所述收集层中InP的掺杂浓度由靠近所述崖层一侧的3
×
10
15
cm
‑3渐变为靠近所述n型接触层一侧的1
×
10
15
cm
‑3。
[0009]在一个实施例中，所述崖层的材料包括InP。
[0010]在一个实施例中，所述崖层中InP的掺杂浓度为4
×
10
17
cm
‑3至6
×
10
17
cm
‑3。
[0011]在一个实施例中，所述崖层的厚度为50纳米至70纳米。
[0012]在一个实施例中，所述崖层的厚度为70纳米。
[0013]在一个实施例中，所述子收集层至少包括第一子收集层与第二子收集层，所述第一子收集层与所述第二子收集层为InP的掺杂浓度不同的结构层。
[0014]在一个实施例中，所述间隔层的材料包括InGaAsP与InP。
[0015]本申请实施例提供的单行载流子光电二极管，通过选取厚度为1300纳米至1700纳米的收集层，将p型接触层、电子阻挡层、吸收层、间隔层、崖层、收集层、子收集层、n型接触层依次连接，并在p型接触层与n型接触层上分别设置p电极与n电极，构成单行载流子光电二极管，可以降低单行载流子光电二极管中的寄生电容，从而提高单行载流子光电二极管的总带宽，以此提高单行载流子光电二极管的工作效率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本申请实施例提供的单行载流子光电二极管的结构示意图；
[0018]图2是本申请实施例提供的单行载流子光电二极管的测试结果示意图之一；
[0019]图3是本申请实施例提供的单行载流子光电二极管的测试结果示意图之二；
[0020]图4是本申请实施例提供的单行载流子光电二极管的测试结果示意图之三。
[0021]附图标记：
[0022]1、p电极；2、p型接触层；3、电子阻挡层；4、吸收层；5、间隔层；6、崖层；7、收集层；8、第一子收集层；9、第二子收集层；10、n电极；11、n型接触层。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不能用来限制本申请的范围。
[0024]在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
[0026]在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0027]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0028]申请人在创造性本申请的过程中，考虑了如下方面：
[0029]在RoF通信系统的实际应用中，通常使用14μm
‑
25μm直径且收集层厚度为500纳米的单行载流子光电二极管，以使得入光孔径较大，便于与光纤进行耦合，减少耦合损耗，但此时寄生电容也较大，20μm直径下通常约为100fF。
[0030]基于上述考虑，申请人提出了本申请的各实施例。
[0031]下面结合实施例对本专利技术提供的单行载流子光电二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单行载流子光电二极管，其特征在于，包括依次连接的p型接触层、电子阻挡层、吸收层、间隔层、崖层、收集层、子收集层、n型接触层；以及位于所述p型接触层上的p电极与位于所述n型接触层上的n电极；其中，所述收集层的厚度为1300纳米至1700纳米。2.根据权利要求1所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，所述收集层的厚度为1500纳米。3.根据权利要求1所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，所述收集层的材料包括InP。4.根据权利要求3所述的单行载流子光电二极管，其特征在于，所述收集层中InP的掺杂浓度由靠近所述崖层一侧的3
×
10
15
cm
‑3渐变为靠近所述n型接触层一侧的1
×
10
15
cm
‑3。5.根据权利要求1所述的单行载流子光电二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，董晓雯，段晓峰，黄永清，王琦，任晓敏，蔡世伟，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：