一种波导型光电探测器及其制造方法技术

本申请提供一种波导型光电探测器及其制造方法，该波导型光电探测器，包括：位于衬底表面的绝缘层；位于所述绝缘层表面的硅波导；位于所述绝缘层表面的硅光电倍增区，其连接于所述硅波导的末端；以及位于所述硅光电倍增区的至少部分表面的光电转换层，其中，所述光电转换层的材料为锗锡(GeSn)，所述硅波导传递的光通过消逝波耦合进入所述光电转换层，并在所述光电转换层中生成光电流，所述硅光电倍增区将所述光电流进行放大。根据本实施例，能够避免光探测器速率和量子效率间相互制约的问题，且容易与其他无源光器件集成，并且，该光电探测器由于具有使电流倍增的光点倍增区，因而具备大的光电流放大倍数和高的灵敏度。

A waveguide photodetector and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种波导型光电探测器及其制造方法
本申请涉及半导体
，尤其涉及一种波导型光电探测器及其制造方法。
技术介绍
相较于传统的III-V族和II-V族红外光电探测器，IV族的锗(Ge)探测器，因其制备工艺与Si基CMOS工艺兼容，具有体积小、易集成、低成本、高性能等潜在优势，在光通讯及光传感领域受到了广泛的应用。然而，Ge材料在波长大于1.55um时，吸收系数急剧下降，这使得Ge探测器无法满足短波红外乃至中红外的应用。GeSn作为一种新型IV族材料，因其能带带隙随着Sn组分增加而减小，在短波红外到中红外有着大的吸收系数，是制备红外探测器的理想材料。近年来，GeSn红外探测器受到了广泛的研究。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
在现有技术中，基于GeSn的红外探测器存在一些不足，例如：对于光线垂直入射到吸收层的探测器而言，存在光探本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波导型光电探测器，包括：/n位于衬底表面的绝缘层；/n位于所述绝缘层表面的硅波导；/n位于所述绝缘层表面的硅光电倍增区，其连接于所述硅波导的末端；以及/n位于所述硅光电倍增区的至少部分表面的光电转换层，/n其中，所述光电转换层的材料为锗锡(GeSn)，/n所述硅波导传递的光通过消逝波耦合进入所述光电转换层，并在所述光电转换层中生成光电流，/n所述硅光电倍增区将所述光电流进行放大。/n

【技术特征摘要】
1.一种波导型光电探测器，包括：
位于衬底表面的绝缘层；
位于所述绝缘层表面的硅波导；
位于所述绝缘层表面的硅光电倍增区，其连接于所述硅波导的末端；以及
位于所述硅光电倍增区的至少部分表面的光电转换层，
其中，所述光电转换层的材料为锗锡(GeSn)，
所述硅波导传递的光通过消逝波耦合进入所述光电转换层，并在所述光电转换层中生成光电流，
所述硅光电倍增区将所述光电流进行放大。


2.如权利要求1所述的波导型光电探测器，其中，
所述硅光电倍增区包括：在所述绝缘层表面横向设置的P型掺杂区、倍增区和N型掺杂区，
其中，所述倍增区位于所述P型掺杂区和所述N型掺杂区之间。


3.如权利要求2所述的波导型光电探测器，其中，
所述倍增区的数量为2个以上，其中，所述P型掺杂区位于2个所述倍增区之间。


4.如权利要求3所述的波导型光电探测器，其中，
所述光电转换层位于所述P型掺杂区表面。


5.如权利要求2所述的波导型光电探测器，其中，
所述光电转换层包括吸收层和位于所述吸收层表面的接触层，
其中，所述吸收层的材料为Ge(1-x)Snx，0<x<0.4，
所述接触层的材料为P型掺杂的锗锡(GeSn)。


6.一种波导型光电探测器的制造方法，包括：
在衬底的绝缘层表面形成硅波导和硅光电倍增区，所述硅光电倍增区连接于所述硅波导的末端；以及
在...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪巍，方青，余明斌，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31