两级台面铟镓砷/铟磷雪崩光电二极管及其制备方法技术

本发明专利技术属于光电检测以及图像传感器领域，为实现在保证器件中心区域高电场的同时，抑制边缘电场，降低器件暗电流，为产业应用提供参考依据。本发明专利技术，两级台面铟镓砷/铟磷雪崩光电二极管及其制备方法，结构包括N

Table two the InGaAs / InP avalanche photodiode and a preparation method thereof.

The invention belongs to the field of photoelectric detection and image sensor, so as to guarantee the high electric field in the central area of the device, restrain the edge electric field and reduce the dark current of the device, so as to provide a reference for industrial application. \u672c\u53d1\u660e\uff0c\u4e24\u7ea7\u53f0\u9762\u94df\u9553\u7837/\u94df\u78f7\u96ea\u5d29\u5149\u7535\u4e8c\u6781\u7ba1\u53ca\u5176\u5236\u5907\u65b9\u6cd5\uff0c\u7ed3\u6784\u5305\u62ecN

【技术实现步骤摘要】
两级台面铟镓砷/铟磷雪崩光电二极管及其制备方法
本专利技术属于光电检测以及图像传感器领域，涉及一种两级台面的铟镓砷/铟磷InGaAs/InP雪崩光电二极管及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着物联网、云计算及移动互联网等大数据载体的崛起，信息传输量雪崩式地增长，这使得电路板间、芯片间以及芯片内部的信息通信对带宽提出更高的要求，也对数据中心网络架构形成挑战。传统的电互连发展迟缓，难以满足高性能处理器互连通信的要求。与此相比，光互连以光子作为信息载体，具有损耗低、速度快和延迟小等优点，且能大幅提升通信带宽密度，有效解决互连瓶颈，因而是未来互连的必然趋势。光接收机作为光互连解决方案的重要组成部分，其核心部件之一就是光探测器件。目前，PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)是目前应用最为广泛的两种光探测器。由于PIN光电二极管没有内部增益，在入射光功率较小时，响应度偏低，因而应用场合受限。雪崩光电二极管(APD)利用光生载流子碰撞离化引发雪崩倍增进行光信号的探测，因而可提供比PIN光电二极管更高的光电流增益。随着光纤通信技术的不断发展，10Gbit/s的APD已成为高速、长距离光纤传输中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两级台面铟镓砷/铟磷雪崩光电二极管，其特征是，结构包括N

【技术特征摘要】
1.一种两级台面铟镓砷/铟磷雪崩光电二极管，其特征是，结构包括N+-InP衬底、N-InP缓冲层、N--铟镓砷In0.53Ga0.47As吸收层、N-铟镓砷磷In(1-x)GaxAsyP(1-y)组分渐变层、N-InP电荷层、i-InP倍增层、P-InP电场缓冲层以及P+-InP接触层；其中，P-InP电场缓冲层经刻蚀形成了浅台面，N-InP缓冲层经刻蚀形成了深台面，In0.53Ga0.47As吸收层接收入射光子能量，产生电子空穴对，组分渐变层降低因InP与InGaAs材料的价带差异而引入的空穴势垒，电荷层调节倍增层和吸收层之间的电场分布，保证倍增层有较高的电场，光生载流子在倍增层内不断碰撞电离，引发雪崩倍增。2.如权利要求1所述的两级台面铟镓砷/铟磷雪崩光电二极管，其特征是，在一个实例中：(1)衬底材料选用N型重掺杂的InP材料，厚度为300μm，掺杂浓度为1×1019cm-3；(2)缓冲层选用N型掺杂的InP，厚度为1μm，掺杂浓度为6.6×1016cm-3；(3)吸收层选用与InP材料的晶格匹配的In0.53Ga0.47As，厚度为2μm；(4)In(1-x)GaxAsyP(1-y)缓冲层，其作用是实现从In0.53Ga0.47As吸收层到InP电荷层的带隙过渡，避免因带隙差而引起异质结处的空穴积累，In(1-x)GaxAsyP(1-y)缓冲层的厚度为0.05μm，掺杂浓度为1×1016cm-3，镓Ga的组分从0.47变为0，砷As的组分从1变为0；(5)电荷层选用N型重掺杂的InP，厚度为0.25μm，掺杂浓度为1×1017cm-3；(6)倍增层为本征掺杂的InP，厚度为0.5μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢生，朱帅宇，毛陆虹，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12