一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构制造技术

本发明专利技术公开一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构，包括：基底

【技术实现步骤摘要】
一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构


[0001]本专利技术涉及光电探测器
，尤其涉及一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构
。

技术介绍

[0002]对于传统光电二极管结构，当入射光功率较大时，会在光电二极管吸收区中形成大量的光生载流子，电子载流子和空穴载流子在内建电场和偏置电场的驱使下，分别向光电二极管的两极引出金属漂移和扩散
。
[0003]电子载流子与空穴载流子在漂移和扩散过程中会改变内建电场，降低甚至抵消偏置电压在光电二极管吸收区内部产生的电场分布，导致电子载流子的漂移和扩散时间增加，从而恶化光电二极管的工作截止频率和最大处理光电流能力，因此传统光电二极管结构并不适合光纤无线电的高频大功率光电信号的探测
。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构
。
为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括
。
该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键
/
重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围
。
其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言
。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构，包括：基底
、
台面结构以及光吸收区；
[0007]所述台面结构由位于所述基底上且均匀分布的立柱组成，所述光吸收区外延生长于所述基底上，并包覆在所述台面结构的外部；
[0008]所述台面结构与所述基底的掺杂浓度及掺杂类型相一致，所述光吸收区为无掺杂区域或为与所述台面结构掺杂类型相反的掺杂区域；所述光吸收区的厚度范围为
0.2
～
1.0um
，所述台面结构的高度
h1与所述光吸收区的高度
h2满足：
[0009]h1≤2h2/3。
[0010]进一步的，所述台面结构与所述光吸收区的电荷类型相反且电荷量一致
。
[0011]其中，所述立柱为截面为正方形的柱状结构，且所述立柱间隔均匀的并呈矩阵形式排布于所述基底上
。
[0012]其中，所述立柱为长方体形状，且各个所述立柱间隔均匀并纵向布置，使得各个所述立柱排布为一排以构成所述台面结构
。
[0013]其中，所述立柱为长方体形状，且各个所述立柱间隔均匀并横向布置，使得各个所述立柱排布为一列以构成所述台面结构
。
[0014]进一步的，所述的一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构，还包括：第一重掺杂区以及第二重掺杂区；所述第一重掺杂区为在所述光吸收区顶部进行重掺
杂所形成的区域，所述第一重掺杂区的掺杂浓度大于所述光吸收区的掺杂浓度；所述第二重掺杂区为在所述基底上进行重掺杂所形成的区域，所述第二重掺杂区的掺杂浓度大于所述基底的掺杂浓度，且与所述基底的掺杂类型相一致
。
[0015]进一步的，所述的一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构，还包括：第一电极引出金属以及第二电极引出金属，所述第一电极引出金属与所述第一重掺杂区连接，所述第二电极引出金属与所述第二重掺杂区连接
。
[0016]进一步的，所述台面结构的高度
h1与所述光吸收区的高度
h2满足：
[0017]h1＝
h2/2。
[0018]进一步的，使用硅作为所述基底；使用锗或氮化镓作为所述光吸收区
。
[0019]本专利技术所带来的有益效果：在基底上形成台面结构，并基于该台面结构，继续选择性外延生长光敏的吸收区，并对基底
、
台面结构与光吸收区的掺杂浓度
、
掺杂类型及高度进行设计，使得在台面结构的顶部和底部拐角位置处形成局部强电场，从而在较高功率光照时，该局部强电场会抵消部分光电二极管内建电场的影响，进而提高电子载流子的漂移速率，改善光电二极管的工作截止频率和最大处理光电流能力
。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图
。
[0021]图1是本专利技术光电二极管结构的顶部示意图；
[0022]图2是本专利技术光电二极管结构在其中一种实施例中的截面示意图；
[0023]图3是本专利技术光电二极管结构在其中另实施例中的截面示意图；
[0024]图4是本专利技术台面结构的第一种布置方式示意图；
[0025]图5是本专利技术台面结构的第二种布置方式示意图；
[0026]图6是本专利技术台面结构的第三种布置方式示意图
。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述
。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0028]如图1‑3所示，在一些说明性的实施例中，本专利技术提供一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构，包括：基底
102、
光吸收区
103、
第一电极引出金属
104、
第二电极引出金属
105、
第二重掺杂区
106、
台面结构
107、
第一重掺杂区
109。
[0029]本实施例中的光电二极管结构在极限情况下即为一单颗二极管芯片
。
[0030]台面结构
107
位于基底
102
上
。
光吸收区
103
外延生长于基底
102
上，具体的，是在基于具有台面结构
107
的基底
102
上进行选择性外延生长，以形成光敏的光吸收区
103
，生长完成后的光吸收区
103
包覆在台面结构
107
的外部
。
其中，台面结构
107
由均匀分布的立柱
108
组成，且各立柱
108
位于基底
102
上
。
[0031]下面对立柱
108
的结构形状以及各立柱
108
均匀分布的方式进行说明：
[0032]如图4所示，立柱
108
为柱状结构，且该柱状结构的截面为正方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构，其特征在于，包括：基底
、
台面结构以及光吸收区；所述台面结构由位于所述基底上且均匀分布的立柱组成，所述光吸收区外延生长于所述基底上，并包覆在所述台面结构的外部；所述台面结构与所述基底的掺杂浓度及掺杂类型相一致，所述光吸收区为无掺杂区域或为与所述台面结构掺杂类型相反的掺杂区域；所述光吸收区的厚度范围为
0.2
～
1.0um
，所述台面结构的高度
h1与所述光吸收区的高度
h2满足：
h1≤2h2/3。2.
根据权利要求1所述的一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构，其特征在于，所述台面结构与所述光吸收区的电荷类型相反且电荷量一致
。3.
根据权利要求1所述的一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构，其特征在于，所述立柱为截面为正方形的柱状结构，且所述立柱间隔均匀的并呈矩阵形式排布于所述基底上
。4.
根据权利要求1所述的一种用于光纤无线电的光电信号探测的光电二极管结构，其特征在于，所述立柱为长方体形状，且各个所述立柱间隔均匀并纵向布置，使得各个所述立柱排布为一排以构成所述台面结构
。5.
根据权利要求1所述的一种用于光纤无线电...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海帆，祁帆，蔡鹏飞，
申请(专利权)人：NANO，
类型：发明
国别省市：