一种锗硅雪崩光电探测器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光电探测器，尤其为一种锗硅雪崩光电探测器，包括探测器本体，所述探测器本体内部底部固定设有硅衬底层，所述硅衬底层上侧固定设有埋氧层，所述埋氧层上侧固定设有掺杂硅顶层，所述掺杂硅顶层上侧固定设有第二介质层，所述第二介质层上侧固定设有第一介质层，所述掺杂硅顶层上表面开设有硅波导层填充槽，所述硅波导层填充槽内部填充有硅波导层，所述第二介质层上开设有锗硅探测层填充通槽，所述锗硅探测层填充通槽内部填充有锗硅探测层，本实用新型专利技术中，通过设置的埋氧层、掺杂硅顶层和硅衬底层，采用集成式探测器，不仅体积更加小巧，并且功耗低，有效降低成本的同时，提高了探测效率。提高了探测效率。提高了探测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种锗硅雪崩光电探测器


[0001]本技术涉及一种光电探测器，具体为一种锗硅雪崩光电探测器。

技术介绍

[0002]雪崩广电探测器是对雪崩信号进行探测的仪器，随着全球信息数据量的爆炸式增长，对高速光纤通信系统提出了越来 越高的要求。各种先进调制格式、多维复用方式的应用极大的提高了光纤通信系统的传输速率和传输容量。在光纤通信系统速率越来越高的情况下， 传统的分离元器件，不仅功耗大，成本高，体积也很大，效率也很低下，而现有的锗硅集成式探测器效率高但是由于锗层直接生长在衬底硅层上，但是，由于硅和锗具有4.2％的晶格失配度，使得锗在硅上生长时更容易产生缺陷，造成锗探测器的暗电流较大，影响锗探测器的性能。
[0003]因此需要一种锗硅雪崩光电探测器对上述问题做出改善。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种锗硅雪崩光电探测器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种锗硅雪崩光电探测器，包括探测器本体，所述探测器本体内部底部固定设有硅衬底层，所述硅衬底层上侧固定设有埋氧层，所述埋氧层上侧固定设有掺杂硅顶层，所述掺杂硅顶层上侧固定设有第二介质层，所述第二介质层上侧固定设有第一介质层，所述掺杂硅顶层上表面开设有硅波导层填充槽，所述硅波导层填充槽内部填充有硅波导层，所述第二介质层上开设有锗硅探测层填充通槽，所述锗硅探测层填充通槽内部填充有锗硅探测层，所述锗硅探测层填充通槽两侧均开设有第三通孔，所述第一介质层两侧均开设有第二通孔，所述探测器本体顶部开设有第一通孔，所述探测器本体上表面两侧均固定连接有电极保护套，所述电极保护套内部固定设有接触电极。
[0007]作为本技术优选的方案，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔孔壁上均固定设有黏附层，所述黏附层内侧固定设有阻挡层，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔内部均填充有导电材料。
[0008]作为本技术优选的方案，所述第一通孔分别与第二通孔、第三通孔和接触电极对应设置。
[0009]作为本技术优选的方案，所述接触电极下表面与第一通孔、第二通孔和第三通孔内部填充的导电材料顶端接触。
[0010]作为本技术优选的方案，所述黏附层的材料为钛，所述阻挡层的材料为氮化钛。
[0011]作为本技术优选的方案，所述第一介质层、第二介质层和埋氧层的材料均为二氧化硅。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0013]1、本技术中，通过设置的埋氧层、掺杂硅顶层和硅衬底层，通过以埋氧层、掺杂硅顶层和硅衬底层形成硅衬基层，再与锗硅探测层和硅波导层结合集成光电探测器，兼顾了硅基光电子集成和对光通讯波段的高效探测，能够高效对雪崩信号进行探测，采用集成式探测器，不仅体积更加小巧，并且功耗低，有效降低成本的同时，提高了探测效率。
[0014]2、本技术中，通过设置的硅波导层填充槽和锗硅探测层填充通槽，通过设置的硅波导层填充槽和锗硅探测层填充通槽将外延生长的锗硅探测层和硅波导层的窗口设置在掺杂硅顶层和第二介质层上，由于外延生长锗硅探测层和硅波导层是先进行低温生长再进行高温生长，低温生长的锗硅探测层和硅波导层产生的缺陷较多，通过将外延生长锗硅探测层和硅波导层的窗口设置在掺杂硅顶层和第二介质层上，可以将低温生长、缺陷较多的探测层下移，使得电流经过高温生长、缺陷较少的锗硅探测层和硅波导层，可以达到减小硅基锗探测器暗电流的目的。
附图说明
[0015]图1为本技术的立体图；
[0016]图2为本技术的正剖面结构示意图；
[0017]图3为本技术的横剖面结构示意图；
[0018]图4为本技术的A结构示意图。
[0019]图中：1、探测器本体；2、电极保护套；3、接触电极；4、锗硅探测层填充通槽；5、锗硅探测层；6、硅波导层；7、掺杂硅顶层；8、埋氧层；9、硅衬底层；10、第一通孔；11、导电材料；12、第二通孔；13、第三通孔；14、阻挡层；15、硅波导层填充槽；16、黏附层；17、第一介质层；18、第二介质层。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]为了便于理解本技术，下面将参照相关对本技术进行更全面的描述。给出了本技术的若干实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。
[0022]需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0023]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及／或”包括
一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0024]请参阅图1
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4，本技术提供一种技术方案：
[0025]实施例1，请参照图1、2、3和4，一种锗硅雪崩光电探测器，包括探测器本体1，探测器本体1内部底部固定设有硅衬底层9，硅衬底层9上侧固定设有埋氧层8，埋氧层8上侧固定设有掺杂硅顶层7，掺杂硅顶层7上侧固定设有第二介质层18，第二介质层18上侧固定设有第一介质层17，掺杂硅顶层7上表面开设有硅波导层填充槽15，硅波导层填充槽15内部填充有硅波导层6，第二介质层18上开设有锗硅探测层填充通槽4，锗硅探测层填充通槽4内部填充有锗硅探测层5，锗硅探测层填充通槽4两侧均开设有第三通孔13，第一介质层17两侧均开设有第二通孔12，探测器本体1顶部开设有第一通孔10，探测器本体1上表面两侧均固定连接有电极保护套2，电极保护套2内部固定设有接触电极3；通过以掺杂硅顶层7和硅衬底层9形成硅衬基层，再与锗硅探测层5和硅波导层6结合集成光电探测器，兼顾了硅基光电子集成和对光通讯波段的高效探测，能够高效对雪崩信号进行探测，同时通过设置的硅波导层填充槽15和锗硅探测层填充通槽4将外延生长的锗硅探测层5和硅波导层6的窗口设置在掺杂硅顶层7和第二介质层18上，由于外延生长锗硅探测层5和硅波导层6是先进行低温生长再进行高温生长，低温生长的锗硅探测层5和硅波导层6产生的缺陷较多，通过将外延生长锗硅探测层5和硅波导层6的窗口设置在掺杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锗硅雪崩光电探测器，包括探测器本体（1），其特征在于：所述探测器本体（1）内部底部固定设有硅衬底层（9），所述硅衬底层（9）上侧固定设有埋氧层（8），所述埋氧层（8）上侧固定设有掺杂硅顶层（7），所述掺杂硅顶层（7）上侧固定设有第二介质层（18），所述第二介质层（18）上侧固定设有第一介质层（17），所述掺杂硅顶层（7）上表面开设有硅波导层填充槽（15），所述硅波导层填充槽（15）内部填充有硅波导层（6），所述第二介质层（18）上开设有锗硅探测层填充通槽（4），所述锗硅探测层填充通槽（4）内部填充有锗硅探测层（5），所述锗硅探测层填充通槽（4）两侧均开设有第三通孔（13），所述第一介质层（17）两侧均开设有第二通孔（12），所述探测器本体（1）顶部开设有第一通孔（10），所述探测器本体（1）上表面两侧均固定连接有电极保护套（2），所述电极保护套（2）内部固定设有接触电极（3）。2.根据权利要求1所述的一种锗硅雪崩光...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：南京扬字源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：