【技术实现步骤摘要】
本公开实施例涉及光电探测器，尤其涉及一种光电探测器及其制造方法。
技术介绍
1、现代光纤通信技术实现了长距离、大容量的超高速传输。在光纤通信系统的各个网络节点，光模块的集成化、小型化已经为一大趋势。同时，基于硅光技术的光互连技术具有低延时、低功耗、大容量等特点，在大型数据中心和高性能计算机中逐渐成为传统电互连技术的替代方案。硅基光电探测器能够将光信号转变成电信号，是硅光芯片的核心器件之一，具有广阔的应用前景。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开实施例提供一种光电探测器及其制造方法。
2、为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：
3、第一方面，本公开实施例提供一种光电探测器，该光电探测器包括：
4、基底，所述基底的表面为第一半导体层；所述第一半导体层包括凹槽，以及位于所述凹槽沿第一方向两侧的第一掺杂区和第二掺杂区；
5、部分位于所述凹槽内的锗吸收层；所述第一掺杂区、所述锗吸收层和所述第二掺杂区构成水平pin结构；
6、其中，所述锗吸收层沿所述第一方向两侧的侧壁，分别具有与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区相同类型的掺杂；所述第一方向平行于所述基底表面。
7、在一些实施例中，所述光电探测器还包括：
8、至少覆盖所述锗吸收层顶表面的第二半导体层；所述锗吸收层的顶表面在所述第一方向上的尺寸小于所述第二半导体层在所述第一方向上的尺寸；
9、其中，所述第二半导体层的晶格密度大于所述锗吸收层的晶格密
10、在一些实施例中，所述第二半导体层的材料包括氮化硅。
11、在一些实施例中，所述光电探测器还包括：
12、位于所述第一掺杂区表面上方的第一波导，所述第一波导与所述锗吸收层之间具有第一间隙；
13、位于所述第二掺杂区表面上方的第二波导，所述第二波导与所述锗吸收层之间具有第二间隙；
14、其中，所述第一波导和所述第二波导分别用于经所述第一间隙和所述第二间隙将所述光电探测器接收的光信号耦合至所述锗吸收层。
15、在一些实施例中，沿第二方向，所述第一波导在所述第一方向的尺寸逐渐增大，所述第二波导在所述第一方向的尺寸逐渐减小；
16、其中，所述第二方向平行于所述基底表面且垂直于所述第一方向。
17、在一些实施例中，所述锗吸收层沿所述第一方向的尺寸小于等于第一阈值；所述第一阈值与所述锗吸收层中载流子的渡越时间呈正比。
18、第二方面，本公开实施例提供一种光电探测器的制造方法，包括：
19、提供基底，所述基底的表面为第一半导体层；所述第一半导体层包括凹槽，以及位于所述凹槽沿第一方向两侧的第一掺杂区和第二掺杂区；
20、形成部分位于所述凹槽内的锗吸收层；所述第一掺杂区、所述锗吸收层以及所述第二掺杂区构成水平pin结构；
21、其中，所述锗吸收层沿所述第一方向两侧的侧壁，分别具有与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区相同类型的掺杂；所述第一方向平行于所述基底表面。
22、在一些实施例中，所述形成部分位于所述凹槽内的锗吸收层，包括：
23、形成部分位于所述凹槽内的初始锗吸收层；
24、对所述初始锗吸收层沿所述第一方向两侧的侧壁分别进行第一轻掺杂和第二轻掺杂，形成所述锗吸收层；
25、其中，所述锗吸收层沿所述第一方向的尺寸小于等于第一阈值；所述第一阈值与所述锗吸收层中载流子的渡越时间呈正比。
26、在一些实施例中，在形成锗吸收层之后，所述方法还包括：
27、形成至少覆盖所述锗吸收层顶表面的第二半导体层；所述锗吸收层的顶表面在所述第一方向上的尺寸小于所述第二半导体层在所述第一方向上的尺寸；
28、其中，所述第二半导体层的晶格密度大于所述锗吸收层的晶格密度。
29、在一些实施例中，所述方法还包括：
30、形成位于所述第一掺杂区表面上方的第一波导，所述第一波导与所述锗吸收层之间具有第一间隙；以及，
31、形成位于所述第二掺杂区表面上方的第二波导，所述第二波导与所述锗吸收层之间具有第二间隙；
32、其中，在第二方向上，所述第一波导沿所述第一方向的尺寸逐渐增大，所述第二波导沿所述第一方向的尺寸逐渐减少；所述第二方向平行于所述基底表面且垂直于所述第一方向。
33、本公开实施例提供了一种光电探测器及其制造方法；其中，光电探测器包括：基底，所述基底的表面为第一半导体层；所述第一半导体层包括凹槽，以及位于所述凹槽沿第一方向两侧的第一掺杂区和第二掺杂区；部分位于所述凹槽内的锗吸收层；所述第一掺杂区、所述锗吸收层和所述第二掺杂区构成水平pin结构；其中，所述锗吸收层沿所述第一方向两侧的侧壁，分别具有与所述第一掺杂区和所述第二掺杂区相同类型的掺杂。本公开实施例中，锗吸收层部分形成于凹槽内，有助于提高光信号的耦合效率，从而有效提高光电探测器的响应度；另外，锗吸收层沿第一方向两侧的侧壁，分别具有与第一掺杂区和第二掺杂区相同类型的掺杂，从而在较低的偏压下可以实现较高的内部场强，进而有效提高光电探测器在l波段的响应速度。
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1.一种光电探测器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括：
3.根据权利要求2所述的光电探测器，其特征在于，所述第二半导体层的材料包括氮化硅。
4.根据权利要求1至3任一项所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括：
5.根据权利要求4所述的光电探测器，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述锗吸收层沿所述第一方向的尺寸小于等于第一阈值；所述第一阈值与所述锗吸收层中载流子的渡越时间呈正比。
7.一种光电探测器的制造方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述形成部分位于所述凹槽内的锗吸收层，包括：
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，在形成锗吸收层之后，所述方法还包括：
10.根据权利要求7至9任一项所述的制造方法，其特征在于，所述方法还包括：
【技术特征摘要】
1.一种光电探测器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括：
3.根据权利要求2所述的光电探测器，其特征在于，所述第二半导体层的材料包括氮化硅。
4.根据权利要求1至3任一项所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括：
5.根据权利要求4所述的光电探测器，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述锗吸...
【专利技术属性】
技术研发人员：程钊，张红广，陈代高，
申请(专利权)人：武汉光谷信息光电子创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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