【技术实现步骤摘要】
本申请属于芯片，具体涉及光电探测芯片、距离传感器及电子设备。
技术介绍
1、随着科技的发展，具有光电探测功能的电子设备得到越来越广泛的应用。例如，电子设备中的距离传感器包括光电探测芯片，以实现距离感测。尤其在高速数据中心特别是800g和1.6t及以上速率的数据中心光通信使用时，光电探测芯片需要既具有较大的带宽，又具有较大的响应度。但是，相关技术中的光电探测芯片的量子效率低，响应度低，导致光电探测芯片的探测灵敏度较低。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请第一方面提供了一种光电探测芯片，所述光电探测芯片包括：
2、衬底；
3、第一子芯片，设于所述衬底的一侧；
4、n电极层，设于所述第一子芯片背离所述衬底的一侧；及
5、第二子芯片，设于所述n电极层背离所述衬底的一侧；
6、其中，所述第一子芯片与所述第二子芯片均通过所述n电极层传输载流子。
7、其中，所述第一子芯片包括沿所述衬底至所述n电极层的排列方向上依次层叠设置的第一子p电极层与第一光吸收层；
8、所述第二子芯片包括沿所述衬底至所述n电极层的排列方向上依次层叠设置的第二光吸收层与第二子p电极层。
9、其中，所述第一子芯片还包括设于所述第一子p电极层与所述第一光吸收层之间的第一过渡层，所述第一过渡层的禁带宽度大于所述第一光吸收层的禁带宽度；
10、所述第二子芯片还包括设于所述第二光吸收层与所述第二子p电极层之间的第二过渡层，所述第二
11、其中，所述第一子芯片还包括设于所述第一子p电极层与所述第一过渡层之间的第一截止层，所述第一截止层用于保护所述第一子p电极层；
12、所述第二子芯片还包括设于所述n电极层与所述第二光吸收层之间的第二截止层，所述第二截止层用于保护所述n电极层。
13、其中，所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
14、所述衬底为inp层，所述衬底还掺杂fe；
15、所述第一子p电极层为ingaas层，所述第一子p电极层还掺杂be或c；
16、所述第一截止层为inp层，所述第一截止层还掺杂be或c；
17、所述第一过渡层为inalas层和/或inalgaas层，所述第一过渡层还掺杂be或c；
18、所述第一光吸收层为ingaas层，所述第一光吸收层还掺杂be或c；
19、所述n电极层为ingaas层，所述n电极层还掺杂si；
20、所述第二截止层为inp层，所述第二截止层还掺杂si；
21、所述第二光吸收层为ingaas层，所述第二光吸收层还掺杂be或c；
22、所述第二过渡层为inalas层和/或inalgaas层，所述第二过渡层还掺杂be或c；
23、所述第二子p电极层为ingaas层，所述第二子p电极层还掺杂be或c。
24、其中，所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
25、所述第一子p电极层的掺杂浓度大于3.0×1018cm-3；
26、所述第一截止层的掺杂浓度大于1.0×1018cm-3；
27、所述第一过渡层的掺杂浓度大于3.0×1018cm-3；
28、所述第一光吸收层的掺杂浓度大于5.0×1017cm-3；
29、所述n电极层的掺杂浓度大于1.0×1018cm-3；
30、所述第二截止层的掺杂浓度大于1.0×1018cm-3；
31、所述第二光吸收层的掺杂浓度大于5.0×1017cm-3；
32、所述第二过渡层的掺杂浓度大于3.0×1018cm-3；
33、所述第二子p电极层的掺杂浓度大于3.0×1018cm-3。
34、其中，所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
35、所述衬底的厚度为300μm~400μm；
36、所述第一子p电极层的厚度为0.05μm~0.20μm；
37、所述第一截止层的厚度为0.01μm~0.10μm；
38、所述第一过渡层的厚度为0.30μm~2.10μm；
39、所述第一光吸收层的厚度为0.30μm~0.90μm；
40、所述n电极层的厚度为0.30μm~1.00μm；
41、所述第二截止层的厚度为0.01μm~1.00μm；
42、所述第二光吸收层的厚度为0.30μm~0.90μm；
43、所述第二过渡层的厚度为0.30μm~2.10μm；
44、所述第二子p电极层的厚度为0.05μm~0.20μm。
45、其中，所述第一子p电极层的宽度大于所述n电极层的宽度，所述n电极层的宽度大于所述第二子p电极层的宽度；所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
46、所述第一子p电极层的宽度为22μm-70μm；
47、所述n电极层的宽度为19μm-60μm；
48、所述第二子p电极层的宽度为14μm-30μm。
49、其中，所述第一光吸收层包括沿所述衬底至所述n电极层的排列方向上依次层叠设置的第一子光吸收层、第二子光吸收层、及第三子光吸收层，所述第一子光吸收层的掺杂浓度大于所述第二子光吸收层的掺杂浓度，所述第二子光吸收层的掺杂浓度大于所述第三子光吸收层的掺杂浓度；
50、所述第二光吸收层包括沿所述衬底至所述n电极层的排列方向上依次层叠设置的第四子光吸收层、第五子光吸收层、及第六子光吸收层，所述第四子光吸收层的掺杂浓度小于所述第五子光吸收层的掺杂浓度，所述第五子光吸收层的掺杂浓度小于所述第六子光吸收层的掺杂浓度。
51、其中，所述第一子光吸收层的掺杂浓度大于5.0×1018cm-3，所述第二子光吸收层的掺杂浓度为3.0×1018cm-3~5.0×1018cm-3，所述第三子光吸收层的掺杂浓度为5.0×1017cm-3~3.0×1018cm-3；
52、所述第四子光吸收层的掺杂浓度为5.0×1017cm-3~3.0×1018cm-3，所述第五子光吸收层的掺杂浓度为3.0×1018cm-3~5.0×1018cm-3，所述第六子光吸收层的掺杂浓度大于5.0×1018cm-3。
53、其中，所述第一子光吸收层、所述第二子光吸收层、所述第三子光吸收层、所述第四子光吸收层、所述第五子光吸收层及所述第六子光吸收层的厚度均为0.10μm~0.30μm。
54、其中，所述第一过渡层包括沿所述衬底至所述n电极层的排列方向上依次层叠设置的第一子过渡层和第二子过渡层，所述第一子过渡层的禁带宽度大于所述第二子过渡层的禁带宽度，所述第二子过渡层的禁带宽度大于所述第一光吸收层的禁带宽度；
55、所述第二过渡层包括沿所述衬底至所述n电极层的排列方向上依次层本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片包括：
2.如权利要求1所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子芯片包括沿所述衬底至所述N电极层的排列方向上依次层叠设置的第一子P电极层与第一光吸收层；
3.如权利要求2所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子芯片还包括设于所述第一子P电极层与所述第一光吸收层之间的第一过渡层，所述第一过渡层的禁带宽度大于所述第一光吸收层的禁带宽度；
4.如权利要求3所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子芯片还包括设于所述第一子P电极层与所述第一过渡层之间的第一截止层，所述第一截止层用于保护所述第一子P电极层；
5.如权利要求4所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
6.如权利要求4所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
7.如权利要求4所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
8.如权利要求2所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子P电极层的宽度大于所述N
9.如权利要求2所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一光吸收层包括沿所述衬底至所述N电极层的排列方向上依次层叠设置的第一子光吸收层、第二子光吸收层、及第三子光吸收层，所述第一子光吸收层的掺杂浓度大于所述第二子光吸收层的掺杂浓度，所述第二子光吸收层的掺杂浓度大于所述第三子光吸收层的掺杂浓度；
10.如权利要求9所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子光吸收层的掺杂浓度大于5.0×1018cm-3，所述第二子光吸收层的掺杂浓度为3.0×1018cm-3~5.0×1018cm-3，所述第三子光吸收层的掺杂浓度为5.0×1017cm-3~3.0×1018cm-3；
11.如权利要求10所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子光吸收层、所述第二子光吸收层、所述第三子光吸收层、所述第四子光吸收层、所述第五子光吸收层及所述第六子光吸收层的厚度均为0.10μm~0.30μm。
12.如权利要求3所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一过渡层包括沿所述衬底至所述N电极层的排列方向上依次层叠设置的第一子过渡层和第二子过渡层，所述第一子过渡层的禁带宽度大于所述第二子过渡层的禁带宽度，所述第二子过渡层的禁带宽度大于所述第一光吸收层的禁带宽度；
13.如权利要求12所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子过渡层、所述第二子过渡层、所述第三子过渡层、及所述第四子过渡层的掺杂浓度均大于3.0×1018cm-3。
14.如权利要求12所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子过渡层与所述第四子过渡层的厚度均为0.30μm~2.00μm；所述第二子过渡层与所述第三子过渡层的厚度均为0.01μm~0.05μm。
15.如权利要求2所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片还包括钝化层与增透层，所述钝化层覆盖所述衬底、所述第一子芯片、所述N电极层、及所述第二子芯片，所述钝化层具有露出至少部分所述第二子P电极层的通孔，所述增透层设于所述通孔内。
16.如权利要求15所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片还包括设于所述钝化层背离所述衬底一侧的总N电极部与总P电极部，所述总N电极部电连接所述N电极层，所述总P电极部电连接所述第一子P电极层与所述第二子P电极层。
17.如权利要求16所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
18.如权利要求1所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片还包括反射层，所述反射层设于所述衬底与所述第一子芯片之间，所述反射层用于将光线反射至所述第一子芯片与所述第二子芯片。
19.如权利要求18所述的光电探测芯片，其特征在于，所述反射层包括沿所述衬底至所述N电极层的排列方向上依次层叠设置的叠层结构，每个所述叠层结构包括低折射率层、及相较于所述低折射率层远离所述衬底的高折射率层，所述叠层结构的数量为15个~25个。
20.如权利要求19所述的光电探测芯片，其特征在于，所述反射层满足以下条件的至少一者：
21.如权利要求1-20任一项所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片的响应度大于0.7A/W，所述光电探测芯片的带宽大于40GHz。
22.一种距离传感器，其特征在于，所述距离传感器包括发射芯片、及如权利要求1-21任一项所述光电探测...
【技术特征摘要】
1.一种光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片包括：
2.如权利要求1所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子芯片包括沿所述衬底至所述n电极层的排列方向上依次层叠设置的第一子p电极层与第一光吸收层；
3.如权利要求2所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子芯片还包括设于所述第一子p电极层与所述第一光吸收层之间的第一过渡层，所述第一过渡层的禁带宽度大于所述第一光吸收层的禁带宽度；
4.如权利要求3所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子芯片还包括设于所述第一子p电极层与所述第一过渡层之间的第一截止层，所述第一截止层用于保护所述第一子p电极层；
5.如权利要求4所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
6.如权利要求4所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
7.如权利要求4所述的光电探测芯片，其特征在于，所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
8.如权利要求2所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子p电极层的宽度大于所述n电极层的宽度，所述n电极层的宽度大于所述第二子p电极层的宽度；所述光电探测芯片满足以下条件的至少一者：
9.如权利要求2所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一光吸收层包括沿所述衬底至所述n电极层的排列方向上依次层叠设置的第一子光吸收层、第二子光吸收层、及第三子光吸收层，所述第一子光吸收层的掺杂浓度大于所述第二子光吸收层的掺杂浓度，所述第二子光吸收层的掺杂浓度大于所述第三子光吸收层的掺杂浓度；
10.如权利要求9所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子光吸收层的掺杂浓度大于5.0×1018cm-3，所述第二子光吸收层的掺杂浓度为3.0×1018cm-3~5.0×1018cm-3，所述第三子光吸收层的掺杂浓度为5.0×1017cm-3~3.0×1018cm-3；
11.如权利要求10所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一子光吸收层、所述第二子光吸收层、所述第三子光吸收层、所述第四子光吸收层、所述第五子光吸收层及所述第六子光吸收层的厚度均为0.10μm~0.30μm。
12.如权利要求3所述的光电探测芯片，其特征在于，所述第一过渡层包括沿所述衬底至所述n电极层的排列方向上依次层叠设置的第一子过渡层和第二子过渡层，所述第一子过渡层的禁带宽度大于所述第二子过渡层的禁带宽度，所述第二子过渡层的禁带宽度大于所述第一光吸收层...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨彦伟，刘宏亮，张续朋，邹颜，陆一锋，
申请(专利权)人：芯思杰技术深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。