正入射式共面电极光电芯片及其封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及光通信传输技术领域，具体涉及一种正入射式共面电极光电芯片及其封装结构；一种正入射式共面电极光电芯片包括衬底、缓冲层、吸收层和顶层；芯片上开设主光槽，主光槽贯穿吸收层；顶层内设有光敏区；芯片的正面上还设有收光区和相互绝缘设置的第一电极和第二电极，第一电极位于收光区的外侧，第一电极与光敏区的外端相连接，第二电极与缓冲层相连接；以芯片的正面为入光侧，主光槽用于入射光的一部分射出，入射光的另一部分从收光区进入到吸收层内进行光电转换；故本实用新型专利技术提供的正入射式共面电极光电芯片既能够分光，又能够对入射光的光功率进行监控；进而使用本实用新型专利技术提供的芯片的光路系统，无须使用光分路器进行分光。

Positive Incident Coplanar Electrode Photoelectric Chip and Its Packaging Structure

【技术实现步骤摘要】
正入射式共面电极光电芯片及其封装结构
本技术涉及光通信传输
，具体涉及一种正入射式共面电极光电芯片及其封装结构。
技术介绍
激光器发射的光信号经光纤传输进入无源光波导(PLC)之前，通常需要光分路器分出部分(例如5％)光信号到另外的光接收芯片上，进行光功率监控。剩余(例如95％)的光信号通过光纤耦合到光波导，进行传输。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种正入射式共面电极光电芯片及其封装结构，该芯片既能够实现分光，又能够实现光功率的监控。为了实现上述技术问题，本技术提供了一种正入射式共面电极光电芯片，包括衬底、缓冲层、吸收层和顶层，所述缓冲层位于所述衬底与所述吸收层之间，所述顶层位于所述吸收层与所述缓冲层相背的一表面，所述顶层相对所述衬底更靠近所述芯片的正面；所述芯片上开设主光槽，所述主光槽向所述芯片的任一表面方向开口并贯穿所述吸收层；所述顶层内设有光敏区，所述光敏区的内端与所述吸收层相连接；所述芯片的正面上还设有收光区和相互绝缘设置的第一电极和第二电极，所述第一电极位于所述收光区的外侧，所述第一电极与所述光敏区的外端相连接，所述第二电极与所述缓冲层相连接；以所述芯片的正面为入光侧，所述主光槽用于入射光的一部分射出，入射光的另一部分从所述收光区进入到所述吸收层内进行光电转换。本技术提供的正入射式共面电极光电芯片设置了主光槽，主光槽贯穿吸收层。芯片的正面上还设有收光区、第一电极和第二电极。入射光从芯片正面的一侧射入芯片，一部分光从主光槽射出，因为这部分光可通过主光槽未经过吸收层而无损穿过芯片，继续进行光信号传输；而另一部分光就会从收光区进入到吸收层内进行光电转换，产生光生载流子，从而对入射光的光功率进行有效监控。故本技术提供的正入射式共面电极光电芯片既能够分光，又能够对入射光的光功率进行监控。进而使用本技术提供的芯片的光路系统，无须使用光分路器进行分光，减少了系统体积，也降低了成本。而且本技术提供的正入射式共面电极光电芯片的第一电极和第二电极均设于芯片的同一表面，可将第一电极和第二电极分别通过焊线的方式电连接至同一电路板，再通过电路板电连接至电源的两极，安装简单、方便。进一步地，所述收光区与所述光敏区有重叠区域。进一步地，所述主光槽向所述芯片正面的方向开口并贯穿所述顶层，所述主光槽的内端位于所述缓冲层。进一步地，所述芯片上还开设电极安装槽，所述电极安装槽向所述芯片正面的方向开口并贯穿所述顶层和所述吸收层，所述第二电极设于所述电极安装槽内。进一步地，所述收光区内设有入光增透膜，所述主光槽的内端设有透光增透膜。进一步地，所述芯片的背面设有出光增透膜，所述出光增透膜的面积大于所述主光槽沿平行于所述芯片表面方向的横截面积。进一步地，所述芯片的背面还设有反光层，所述反光层上开设有用于设置所述出光增透膜的出光增透膜孔，所述反光层有反光材料制成。进一步地，所述光敏区沿平行于所述芯片表面方向的横截面呈环形并围绕所述主光槽设置，所述收光区呈环形并围绕所述主光槽设置，所述第一电极沿平行于所述芯片表面方向的横截面呈环形并围绕所述收光区设置。进一步地，所述芯片的正面上还设有电极焊盘，所述电极焊盘位于所述芯片的边缘并与所述第一电极电连接。本技术提供一种正入射式共面电极光电芯片的封装结构，包括管壳和正入射式共面电极光电芯片，所述正入射式共面电极光电芯片为以上任一所述的芯片，所述芯片设于所述管壳内；所述管壳上还连接有第一光纤接口和第二光纤接口，所述第一光纤接口和所述第二光纤接口分别位于所述芯片的正面和背面。附图说明本技术上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本技术实施例提供的正入射式共面电极光电芯片的主视图；图2是图1所示的芯片沿A-A’的剖视图；图3是本技术另一实施例提供的正入射式共面电极光电芯片的剖视图；图4是本技术实施例提供的正入射式共面电极光电芯片的后视图；图5是本技术另一实施例提供的正入射式共面电极光电芯片的后视图。其中图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：1、衬底，2、缓冲层，3、吸收层，4、顶层，5、主光槽，6、透光增透膜，7、光敏区，8、收光区，9、第一电极，10、电极安装槽，11、电极焊盘，12、钝化膜，13、第二电极，14、出光增透膜，15、入射光，151、一部分光，152、另一部分光，18、反光层。具体实施方式为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参考图1和图2，本技术提供一种正入射式共面电极光电芯片的实施例，包括衬底1、缓冲层2、吸收层3和顶层4。缓冲层2位于衬底1和吸收层3之间，顶层4位于吸收层3与缓冲层2相背的一表面。顶层4相对衬底1更靠近芯片的正面。在本实施例中，衬底1由掺铁(Fe)的磷化铟(InP)材料制成,缓冲层2由磷化铟(InP)材料制成，吸收层3由铟镓砷(InGaAs)材料制成，顶层4由磷化铟(InP)材料制成。本技术提供的实施例的正入射式共面电极光电芯片上开设主光槽5，主光槽5向芯片的任一表面方向开口并贯穿吸收层3，主光槽5贯穿芯片的部分或全部。在本实施例中，主光槽5向芯片正面的方向开口，主光槽5还贯穿顶层4并内端位于缓冲层2，由于顶层4和吸收层3都比较薄，故开设主光槽5的工艺简单，易于制备和生产。在另一个实施例中，主光槽5也可以向芯片背面的方向开口，例如贯穿衬底1、缓冲层2和吸收层3。在又一个实施例中，请参考图3，主光槽5贯穿整个芯片变为通孔。在本实施例中，主光槽5的内端设有透光增透膜6，以增加光透过率。顶层4内设有光敏区7，光敏区7的内端与吸收层3相连接。具体地，光敏区7沿平行于芯片表面方向的横截面均呈环形并围绕主光槽5设置。芯片的正面上还设有收光区8、第一电极9和第二电极13，收光区8与光敏区7有重叠区域，以使得入射光的一部分从收光区8进入到吸收层3内进行光电转换。具体地，收光区8呈环形并围绕主光槽5设置。在本实施例中，收光区8内设有入光增透膜，以增加光入射率。第一电极9位于收光区8的外侧，具体地，第一电极9沿平行于芯片表面方向的横截面呈环形并围绕收光区8设置。芯片的正面上还设有电极焊盘11，第一电极9与电极焊盘11电连接。第二电极13与缓冲层2相连接，且第二电极13与第一电极9相互绝缘设置。具体地，芯片上还开设有电极安装槽10，电极安装槽10向芯片正面的方向开口并贯穿顶层4和吸收层3，第二电极13设于电极安装槽10内。在本实施例中，芯片呈矩形，第二电极13呈扇形并位于芯片的边缘。芯片的正面上还设有钝化膜12，钝化膜12上分别开设有用于设置第一电极9的第一电极通孔、用于设置电极焊盘11的电极焊盘通孔和用于设置第二电极13的第二电极通孔。请参考图4，芯片的背面设有出光增透膜14。出光增透膜14的面积大于主光槽5沿平行于芯片表面方向的横截面积，以使得入射光的一部分进入到主光槽5内并能够从芯片背面的出光增透膜14射出。在本实施例中，第一电极9和光敏区7沿平行于芯片表面方向上的横截面均呈圆环形，收光区8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正入射式共面电极光电芯片，其特征在于：包括衬底、缓冲层、吸收层和顶层，所述缓冲层位于所述衬底与所述吸收层之间，所述顶层位于所述吸收层与所述缓冲层相背的一表面，所述顶层相对所述衬底更靠近所述芯片的正面；所述芯片上开设主光槽，所述主光槽向所述芯片的任一表面方向开口并贯穿所述吸收层；所述顶层内设有光敏区，所述光敏区的内端与所述吸收层相连接；所述芯片的正面上还设有收光区和相互绝缘设置的第一电极和第二电极，所述第一电极位于所述收光区的外侧，所述第一电极与所述光敏区的外端相连接，所述第二电极与所述缓冲层相连接；以所述芯片的正面为入光侧，所述主光槽用于入射光的一部分射出，入射光的另一部分从所述收光区进入到所述吸收层内进行光电转换。

【技术特征摘要】
1.一种正入射式共面电极光电芯片，其特征在于：包括衬底、缓冲层、吸收层和顶层，所述缓冲层位于所述衬底与所述吸收层之间，所述顶层位于所述吸收层与所述缓冲层相背的一表面，所述顶层相对所述衬底更靠近所述芯片的正面；所述芯片上开设主光槽，所述主光槽向所述芯片的任一表面方向开口并贯穿所述吸收层；所述顶层内设有光敏区，所述光敏区的内端与所述吸收层相连接；所述芯片的正面上还设有收光区和相互绝缘设置的第一电极和第二电极，所述第一电极位于所述收光区的外侧，所述第一电极与所述光敏区的外端相连接，所述第二电极与所述缓冲层相连接；以所述芯片的正面为入光侧，所述主光槽用于入射光的一部分射出，入射光的另一部分从所述收光区进入到所述吸收层内进行光电转换。2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于：所述收光区与所述光敏区有重叠区域。3.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于：所述主光槽向所述芯片正面的方向开口并贯穿所述顶层，所述主光槽的内端位于所述缓冲层。4.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于：所述芯片上还开设电极安装槽，所述电极安装槽向所述芯片正面的方向开口并贯穿所述顶层和所述吸收层，所述第二电极设于所述电极安装槽内。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨彦伟，刘宏亮，刘格，邹颜，
申请(专利权)人：深圳市芯思杰智慧传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44