一种提高背照式光电二极管响应度的结构及制作方法技术

本发明专利技术涉及半导体光电二极管领域，特别涉及一种提高背照式光电二极管响应度的结构及制作方法，所述结构包括衬底，在衬底上生长有吸收层、渐变层、窗口层和欧姆接触层；所述结构采用台面型芯片结构，台面表面覆盖有钝化层，有源区窗口覆盖有P电极，从台面下N型接触层引出N电极，与P电极形成共平面电极；本发明专利技术有效减小欧姆接触面积，将增加二极管串联电阻，降低其频率特性，在高速光电二极管设计中上述影响将更加明显。

A Structure and Fabrication Method for Improving the Responsibility of Back-illuminated Photodiodes

The invention relates to the field of semiconductor photodiodes, in particular to a structure and a fabrication method for improving the responsiveness of back-illuminated photodiodes. The structure comprises a substrate, on which an absorption layer, a gradient layer, a window layer and an ohmic contact layer are grown. The structure adopts a mesa chip structure, the mesa surface is covered with a passivation layer, the active region window is covered with a P electrode, and the platform is covered with a P electrode. The N-type contact layer under the surface leads out the N electrode and forms a coplanar electrode with the P electrode; the invention effectively reduces the ohmic contact area, increases the series resistance of the diode and reduces its frequency characteristics, and the above-mentioned influence will be more obvious in the design of high-speed photodiodes.

【技术实现步骤摘要】
一种提高背照式光电二极管响应度的结构及制作方法
本专利技术涉及半导体光电二极管领域，特别涉及一种提高背照式光电二极管响应度的结构及制作方法。
技术介绍
在光纤通信系统中，光电二极管被用来将携带信息的光信号转换为携带信息的电信号，以便于后续电路处理信息。由入射光方式的不同，可以分为正面照射型，背面照射型和侧面照射型。随着高速光纤通信系统对光电二极管速率要求的不断提高(≥25Gbps)，二极管光接收孔径越来越小(直径≤20μm)，光纤耦合难度越来越大。正面照射型，和侧面照射型光电二极管由于增加光纤耦合工艺难度和可靠度，不利于大规模生产。背照式光电二极管采用背面入射光，正面电极可对入射光形成反射，反射光在吸收区二次吸收，从而提高响应度；集成微透镜增加光接收孔径；P、N电极共面设计，减少串联电阻与寄生电容，被广泛应用于高速光接收机中。现有背照式光电二极管提高响应度的方法主要有两种：有源区顶部淀积金属反射层(见附图1)、有源区顶部淀积介质反射层(见附图2)。例如，如同下述文献中所公开的：2012年1月4日授权公告的胡申业等人的中国专利CN101350378B；2013年11月20日授权公告的胡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高背照式光电二极管响应度的结构，其特征在于，所述结构包括衬底，在衬底上生长有吸收层、渐变层、窗口层和欧姆接触层；所述结构采用台面型芯片结构，台面表面覆盖有钝化层，有源区窗口覆盖有P电极，从台面下N型接触层引出N电极，与P电极形成共平面电极。

【技术特征摘要】
1.一种提高背照式光电二极管响应度的结构，其特征在于，所述结构包括衬底，在衬底上生长有吸收层、渐变层、窗口层和欧姆接触层；所述结构采用台面型芯片结构，台面表面覆盖有钝化层，有源区窗口覆盖有P电极，从台面下N型接触层引出N电极，与P电极形成共平面电极。2.根据权利要求1所述的一种提高背照式光电二极管响应度的结构，其特征在于，所述窗口层由两种不同折射率化合物半导体材料交替生长组成，每层材料厚度为目标波长λ与该材料折射率n的4倍比值，即每层的厚度为λ/4n，生长层数为5～15对；衬底背面经抛光后为进光面，可集成微透镜，表面淀积有抗反增透膜。3.根据权利要求2所述的一种提高背照式光电二极管响应度的结构，其特征在于，窗口层由InP材料与InGaAlAs材料、或InAlAs材料与InGaAs(P)材料、或InAlAs材料与InGaAlAs材料交替生长组成。4.根据权利要求2所述的一种提高背照式光电二极管响应度的结构，其特征在于，窗口层为InGaAs(P)材料的组成P型InP层与InGaAs(P)交替生长组成，InGaAs(P)的组分可表示为In1-xGaxAsyP1-y，其中x、y均为大于0且小于1的小数。5.根据权利要求2所述的一种提高背照式光电二极管响应度的结构，其特征在于，衬底上还包括缓冲层，在衬底上由低向上生长的顺序依次为缓冲层、吸收层、渐变层、窗口层和欧姆接触层。6.根据权利要求2所述的一种提高背照式光电二极管响应度的结构，其特征在于，衬底上还包括电荷层和倍增层，在衬底上由低向上生长的顺序依次为倍增层、电荷层、吸收层、渐变层、窗口层和欧姆接触层。7.根据权利要求2所述的一种提高背照式光电二极管响应度的结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓峰，王立，崔大健，高新江，莫才平，迟殿鑫，樊鹏，陈伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆,50