一种高速铟镓砷探测器及其制作方法技术

技术编号:10375805 阅读:254 留言:0更新日期:2014-08-28 18:13
本发明专利技术适用于芯片制造领域,提供一种高速铟镓砷探测器及其制作方法,所述探测器包括半绝缘InP衬底、第一梯台和第二梯台,所述第一梯台底层为InP缓冲层,顶层为n型接触层,所述第二梯台从底层到顶层依次为第一腐蚀停止层、光吸收层、第二腐蚀停止层,所述第二腐蚀停止层上形成有p型接触层,在所述第二梯台侧面以及顶面且位于p型接触层的外周部分设有钝化层,探测器表面覆盖有介质层。一方面通过合理设置探测器各层结构以减小正向电阻,另外采用低节电常数的苯并环丁烯涂层或者聚酰亚胺涂层作为PN结的钝化层保护层,可以有效减少寄生电容,通过减小RC常数,探测器可以实现高于20GHz带宽,探测器工作速率可以达到25Gb/s。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于芯片制造
,尤其涉及。
技术介绍
光纤通信主要是通过激光器将电信号转换为光信号在光纤中传输,通过探测器将光信号转换为电信号而实现信号的长距离传输。随着现代超大数据信息的扩容,光通信需要越来越高的传输速率以加快数据的处理,因此,光通信需要高速率的探测器。特别是近年来IEEE标准802.3ba关于100Gb/s以太网物理层标准的建立,100Gb/s Base_LR4 (<10kmSMF)和100Gb/s Base-ER4 (<40km SMF)都需要采用4x25Gb/s探测器作为信号接收器件。对于PIN型InGaAs探测器,其工作速率主要由带宽决定。对于25Gb/s探测器,其-3dB带宽需要达到20GHz。探测器带宽主要由光电子在耗尽区的迁移时间ttr = d/v和RC弛豫时间共同决定(R为正向电阻,C为电容),即探测器的带宽由ttr和RC共同决定。ttr约小,探测器工作速率越高。RC约小,带宽越高。通常,平面型探测器通过扩散形成PN结,除了扩散区上下PN结形成了电容,上部的P电极自然和底部η电极也形成电容,整体电容较大,通常只能获得IOGH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速铟镓砷探测器,其特征在于,所述探测器包括半绝缘InP衬底,所述InP衬底上依次生长有通过蚀刻形成的第一梯台和第二梯台,所述第一梯台底层为InP缓冲层,顶层为n型接触层,所述第二梯台从底层到顶层依次为第一腐蚀停止层、光吸收层、第二腐蚀停止层,所述第二腐蚀停止层上形成有p型接触层,在所述第二梯台侧面以及顶面且位于p型接触层的外周部分设有钝化层,所述钝化层为苯并环丁烯涂层或者聚酰亚胺涂层,探测器表面覆盖有起增透和钝化作用的介质层,穿过所述介质层在所述p型接触层上设有p型接触金属层并形成欧姆接触,穿过所述介质层在所述n型接触层上设有n型接触金属层并形成欧姆接触,所述介质层上还设有与所述p型接触...

【技术特征摘要】
1.一种高速铟镓砷探测器,其特征在于,所述探测器包括半绝缘InP衬底,所述InP衬底上依次生长有通过蚀刻形成的第一梯台和第二梯台,所述第一梯台底层为InP缓冲层,顶层为η型接触层,所述第二梯台从底层到顶层依次为第一腐蚀停止层、光吸收层、第二腐蚀停止层,所述第二腐蚀停止层上形成有P型接触层,在所述第二梯台侧面以及顶面且位于P型接触层的外周部分设有钝化层,所述钝化层为苯并环丁烯涂层或者聚酰亚胺涂层,探测器表面覆盖有起增透和钝化作用的介质层,穿过所述介质层在所述P型接触层上设有P型接触金属层并形成欧姆接触,穿过所述介质层在所述η型接触层上设有η型接触金属层并形成欧姆接触,所述介质层上还设有与所述P型接触金属层电连接的引线金属层。2.如权利要求1所述高速铟镓砷探测器,其特征在于,所述介质层为单层的氮化硅膜或氮化硅、氧化硅复合膜。3.如权利要求2所述高速铟镓砷探测器,其特征在于,所述第一腐蚀停止层为η型InP或者带隙对应波长小于1.3 μ m的InGaAs,所述第二腐蚀停止层为带隙对应波长为1.1~1.4 μ m 的 InGaAs。4.如权利要求1-3任一项所述高速铟镓砷探测器,其特征在于,所述InP衬底的掺Fe浓度小于5el7CnT3,所述InP缓冲层的厚度为0.1~0.5 μ m,所述η型接触层的掺杂浓度大于lel9Cm_3、厚度为0.2~1.0 μ m,所述第一腐蚀停止层的掺杂浓度低于le18cm_3、厚度小于0.05 μ m,所述光吸收层的掺杂浓度低于5el5Cm_3、厚度为1.0~1.8 μ m,所述第二腐蚀停止层的掺杂浓度低于5el5cm_3、厚度为0.05~0.1 μ m,所述p型接触层的掺杂浓度大于lel9cnT3、厚度小于0.1 μ m,其中η型接触层采用碳或硫作掺杂剂,P型接触层采用Zn或碳作掺杂剂。5.一种高速铟镓砷探测器的制造方法,其特征在于,所述方法包括: 1)在半绝缘InP衬底上使用金属有机化学气相沉积方法依次生长出InP缓冲层、η型接触层、第一腐蚀停止层、光吸收层、第二腐蚀停止层、P型接触层,得到探测器外延片晶片; 2)通过光刻工艺、电子束蒸发金属层和剥离工艺,在晶片表面形成外径为10~25μ m,宽度为I~2...

【专利技术属性】
技术研发人员:岳爱文胡艳李晶刘科
申请(专利权)人:武汉电信器件有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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