一种雪崩光电二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种雪崩光电二极管及其制备方法，该雪崩光电二极管包括由上至下依次排列的N型重掺杂层、倍增层单晶衬底、金属键合层、吸收层InGaAs单晶衬底、P型重掺杂InGaAs层，通过金属键合层将倍增层单晶衬底和吸收层InGaAs单晶衬底键合在一起，无需进行外延，简化了雪崩光电二极管的结构，极大地缩短了生产时间，有利于大幅度降低生产成本，同时金属键合层可以有效提高电荷的均匀分布，降低电子进入倍增层势垒，提高器件的性能；制备方法适用范围广，可适用于制备各种波段的雪崩光电二极管，工序简单，可以有效减少生产设备投入。

An avalanche photodiode and its preparation method

The invention discloses an avalanche photodiode and a preparation method thereof, the avalanche photodiode includes top-down arranged N type heavily doped layer, multiplication layer substrate and metal bonding layer, absorbing layer of InGaAs substrate, P doped InGaAs layer, through the metal bonding layer will double layer substrate and absorption InGaAs single crystal substrate bonded together, without extension, simplifies the structure of the avalanche photodiode, greatly shorten the production time, can greatly reduce the production cost at the same time, the metal bonding layer can effectively improve the uniform distribution of charge, reduce the electron multiplication layer into the barrier, improve the performance of the device system; the preparation method is suitable for a wide range, can be used in the preparation of the avalanche photodiode, various bands of simple process, can effectively reduce the production equipment investment.

【技术实现步骤摘要】
一种雪崩光电二极管及其制备方法
本专利技术涉及一种半导体光学器件
，特别是一种雪崩光电二极管及其制备方法。
技术介绍
随着社会和科技的发展进步，人工智能和智能家居已经成为社会发展的主流趋势。而这些技术的发展都离不开先进的各式各样的传感器。光电探测器，作为传感器的一个至为关键的单元，受到了研究人员的广泛关注。雪崩二极管光电探测器(APD)具有高内部增益、高量子效率、高灵敏度等优点，是目前主流的光电探测器之一。然而，目前的APD中的倍增层大多是通过外延的方法获得的，其晶体质量还需要进一步提高(通常X-rayRockingCurve的半峰宽大于150arcsec，要远远大于提拉法制备的50arcsec)，才能达到较为理想的倍增效果。为了改善APD的器件性能，在吸收层InGaAs与InP之间往往需要插入InP电荷控制层和InGaAsP过渡层。此外，为了获得较好质量的吸收层InGaAs，在InP衬底上还需要先生长一层较厚的InP缓冲层。因此，为了获得高质量APD，简化APD的结构、提高吸收层InGaAs和倍增层的质量成为了研究人员努力方向。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雪崩光电二极管，其特征在于，包括：由上至下依次排列的N型重掺杂层(15)、倍增层单晶衬底(14)、金属键合层(13)、吸收层InGaAs单晶衬底(12)、P型重掺杂InGaAs层(11)。

【技术特征摘要】
1.一种雪崩光电二极管，其特征在于，包括：由上至下依次排列的N型重掺杂层(15)、倍增层单晶衬底(14)、金属键合层(13)、吸收层InGaAs单晶衬底(12)、P型重掺杂InGaAs层(11)。2.根据权利要求1所述的一种雪崩光电二极管，其特征在于：所述倍增层单晶衬底(14)和吸收层InGaAs单晶衬底(12)都是通过提拉法或者区熔法制备的。3.根据权利要求1所述的一种雪崩光电二极管，其特征在于：所述倍增层单晶衬底(14)的材料为Si、InP或者InAlAs。4.根据权利要求1所述的一种雪崩光电二极管，其特征在于：所述N型重掺杂层(15)是通过对倍增层单晶衬底(14)进行离子注入掺杂形成的。5.根据权利要求1所述的一种雪崩光电二极管，其特征在于：所述P型重掺杂InGaAs层(11)是通过对吸收层InGaAs单晶衬底(12)进行离子注入掺杂形成的。6.根据权利要求1所述的一种雪崩光电二极管，其特征在于：所述金属键合层(13)的材料为AuZn或者AuSn合金。7.根据权利要求1至6任一所述的一种雪崩光电二极管，其特征在于：还包括蒸镀在N型重掺杂层(15)的N型电极(16)，和蒸镀在P型重掺杂InGaAs层(11)的P型电极(17)。8.一种雪崩光电二极管的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨为家，吴质朴，何畏，陈强，
申请(专利权)人：江门市奥伦德光电有限公司，五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东,44