一种锗硅雪崩光电探测器制造技术

本发明专利技术提供了一种锗硅雪崩光电探测器，包括：雪崩放大区；分别与所述雪崩放大区接触的第一欧姆接触层和电荷收集区；与所述电荷收集区连接的控制栅结构；其中，所述控制栅结构用于控制所述电荷收集区的势垒高度。也就是说，该锗硅雪崩光电探测器基于所述控制栅结构，通过调节栅极电压来控制电荷收集区的势垒高度，使只有暗电流中的载流子堆积势能高于某一势垒时才允许通过，进而降低锗硅雪崩光电探测器的暗电流，提高光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种锗硅雪崩光电探测器
本专利技术涉及探测器
，更具体地说，涉及一种锗硅雪崩光电探测器。
技术介绍
锗硅雪崩光电二极管(AvalanchePhotoDiode，简称APD)作为一种弱光探测器，在光通信、激光成像和激光雷达等诸多方面都有非常重要的应用。可见光和近红外波段(300nm-1000nm)的APD一般采用Si材料，目前已经非常成熟。在中红外波段(1.3μm-1.7μm)的APD一般采用III-V族材料，技术已经非常成熟，但成本很高，而且均匀性不好，该波段的APD阵列制作非常困难。另外，近十几年硅基光子学发展非常迅速，一方面，硅基光子学与硅基集成电路完全兼容，未来硅基光电子芯片将会非常便宜；另一方面，C+L波段(1.530μm-1.605μm)的光电子集成芯片应用市场非常大，而硅基光电子器件非常适合这一波段。其中，III-V族材料无法与硅进行有效的单片集成，目前只能采用Ge材料。Ge材料作为硅基光电探测器的吸收层材料，已经被广泛地研究。但Ge作为弱光探测器-雪崩光电二极管的研究才刚刚开始，目前其存在暗电流大和光电转换效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锗硅雪崩光电探测器，其特征在于，所述锗硅雪崩光电探测器包括：/n雪崩放大区；/n分别与所述雪崩放大区接触的第一欧姆接触层和电荷收集区；/n与所述电荷收集区连接的控制栅结构；/n其中，所述控制栅结构用于控制所述电荷收集区的势垒高度。/n

【技术特征摘要】
1.一种锗硅雪崩光电探测器，其特征在于，所述锗硅雪崩光电探测器包括：
雪崩放大区；
分别与所述雪崩放大区接触的第一欧姆接触层和电荷收集区；
与所述电荷收集区连接的控制栅结构；
其中，所述控制栅结构用于控制所述电荷收集区的势垒高度。


2.根据权利要求1所述的锗硅雪崩光电探测器，其特征在于，在同一水平面上，所述第一欧姆接触层通过所述雪崩放大区与所述电荷收集区的一端连接；所述控制栅结构与所述电荷收集区的中间区域连接；
所述锗硅雪崩光电探测器还包括：
设置在所述电荷收集区另一端表面上的Ge吸收区；
设置在所述Ge吸收区背离所述电荷收集区一侧的第二欧姆接触层；
设置在所述控制栅结构与所述电荷收集区之间的介质层；
设置在所述控制栅结构表面上的第三欧姆接触层。


3.根据权利要求2所述的锗硅雪崩光电探测器，其特征在于，所述锗硅雪崩光电探测器还包括：
设置在所述第一欧姆接触层上的第一电极；
设置在所述第二欧姆接触层上的第二电极；
设置在所述第三欧姆接触层上的第三电极。


4.根据权利要求1所述的锗硅雪崩光电探测器，其特征在于，所述雪崩放大区设置在所述电荷收集区一端的上表面；
所述第一欧姆接触层设置在所述雪崩放大区背离所述电荷收集区的一侧。


5.根据权利要求1所述的锗硅雪崩光电探测器，其特征在于，所述雪崩放大区设置在所述电荷收集区的下方表面一侧；
所述第一欧姆接触层部分内嵌至所述雪崩放大区中。


6.根据权利要求1所述的锗硅雪崩光电探测器，其特征在于，所述雪崩放大区包括：第一部分雪崩放大区和第二部分雪崩放大区；
所述第一欧姆接触层包括：第一部分第一欧姆接触层和第二部分第一欧姆接触层；
所述第一部分雪崩放大区设置在所述电荷收集区一端的上表面；所述第一部分第一欧姆接触层设置在所述第一部分雪崩放大区背离所述电荷收集区的一侧；
所述第二部分雪崩放大区设置在所述电荷收集区的下方表面一侧；所述第二部分第一欧姆接触层部分内嵌至所述雪崩放大区中。


7.根据权利要求1所述的锗硅雪崩光电探测器，其特征在于，所述雪崩放大区包围所述电荷收集区的侧壁；
所述第一欧姆接触层包围所述雪崩放大区的侧壁；
所述锗硅雪崩光电探测器还包括：
设置在所述电荷收集区...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋俊峰，王欣伟，李雨轩，刘晓斌，李雪妍，郜峰利，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22