用于低电容光耦合器件的二极管集成结构制造技术

本实用新型专利技术涉及用于低电容光耦合器件的二极管集成结构，在衬底的正面设有光输入发光二极管与光探测二极管；光输入发光二极管包括：光输入缓冲层、第一半导体层、有源层、第二半导体层、透明导电层、第一电极、绝缘保护层、第一焊盘与第二焊盘；光探测发光二极管包括：光输入缓冲层、第一半导体层、有源层、第二半导体层、透明导电层、第一电极、绝缘保护层、第一焊盘与第二焊盘；在竖直方向上，光输入第一电极避开光输入用第二焊盘，光输入用第二电极避开光输入用第一焊盘；光探测第一电极避开光探测第二焊盘，光探测第二电极避开光探测第一焊盘。本实用新型专利技术可以降低器件电容，提升光耦合器件的响应频率；可以增强光耦合器件的耦合效率，且耦合效率可调。且耦合效率可调。且耦合效率可调。

【技术实现步骤摘要】
用于低电容光耦合器件的二极管集成结构


[0001]本技术属于半导体
，具体地说是一种用于低电容光耦合器件的二极管集成结构。

技术介绍

[0002]光耦合器是以光为媒介来传输电信号的器件，其在固体开关、触发电路、脉冲放大电路中有广泛的应用。光耦合器的响应频率受限于光源的开关速度、耦合距离以及光探测器的响应速度，通常在几十KHz的量级。其中，减小作为光源的发光二极管及光探测的二极管的电容，可进一步提升其响应速度。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于低电容光耦合器件的二极管集成结构。
[0004]按照本技术提供的技术方案，所述用于低电容光耦合器件的二极管集成结构，在衬底的正面设有光输入发光二极管与光探测二极管；
[0005]所述光输入发光二极管包括：光输入发光外延叠层，光输入发光外延叠层包括在衬底的正面依次堆叠的光输入缓冲层、光输入第一半导体层、光输入有源层、光输入第二半导体层；光输入透明导电层，覆盖部分光输入第二半导体层；光输入第一电极，包括光输入第一接触电极与光输入第一扩展电极，与所述光输入第一半导体层连接；光输入第二电极，包括光输入第二接触电极与光输入第二扩展电极，与所述光输入透明导电层连接；光输入绝缘保护层，覆盖所述光输入发光外延叠层的侧壁及光输入透明导电层的正面，光输入绝缘保护层具有第一通孔和第二通孔；光输入第一焊盘通过第一通孔与所述光输入第一电极电连接，光输入第二焊盘通过第二通孔与光输入第二电极电连接；
[0006]所述光探测二极管包括：光探测外延叠层，光探测外延叠层包括在衬底的正面依次堆叠的光探测缓冲层、光探测第一半导体层、光探测有源层、光探测第二半导体层；光探测透明导电层，覆盖部分光探测第二半导体层；光探测第一电极，包括光探测第一接触电极与光探测第一扩展电极，与所述光探测第一半导体层连接；光探测第二电极，包括光探测第二接触电极与光探测第二扩展电极，与所述光探测透明导电层连接；光探测绝缘保护层，覆盖所述光探测外延叠层的侧壁与光探测透明导电层的正面，光探测绝缘保护层具有第三通孔和第四通孔；光探测第一焊盘通过第三通孔与所述光探测第一电极电连接，光探测第二焊盘通过第四通孔与光探测第二电极电连接；
[0007]所述光输入缓冲层与光探测缓冲层呈间隔设置在所述衬底的正面；
[0008]在竖直方向上，所述光输入第一电极避开光输入第二焊盘，光输入第二电极避开光输入第一焊盘；
[0009]在竖直方向上，所述光探测第一电极避开光探测第二焊盘，光探测第二电极避开光探测第一焊盘。
[0010]作为优选，所述光输入第一焊盘为凸字形或者凹字形，光输入第二焊盘为凹字形或者凸字形，光输入第一焊盘与光输入第二焊盘呈凹凸配合；
[0011]所述光探测第一焊盘为凸字形或者凹字形，光探测第二焊盘为凹字形或者凸字形，光探测第一焊盘与光探测第二焊盘呈凹凸配合。
[0012]作为优选，所述光输入发光二极管与光探测二极管呈中心对称设置或者中心旋转对称设置。
[0013]作为优选，朝向光探测二极管一侧的光输入发光外延叠层呈整体外凸形状，朝向光输入发光二极管一侧的光探测外延叠层呈整体内凹形状。
[0014]作为优选，朝向光探测二极管一侧的光输入发光外延叠层侧面横截面为外凸的圆弧形。
[0015]作为优选，在朝向光探测二极管一侧的光输入发光外延叠层的侧面上设有光输入条状凸起；
[0016]在朝向光输入发光二极管一侧的光探测外延叠层的侧面上设有光探测条状凹陷。
[0017]作为优选，在朝向光探测二极管一侧的光输入绝缘保护层的侧面上设有绝缘保护层条状凸起，在朝向光输入发光二极管一侧的光探测绝缘保护层的侧面上设有绝缘保护层条状凹陷。
[0018]作为优选，所述光输入第一焊盘与光输入第二焊盘的宽度均为光输入透明导电层的宽度的1/3~2/3，且光输入第一焊盘与光输入第二焊盘均远离所述光探测二极管；
[0019]所述光探测第一焊盘与光探测第二焊盘的宽度均为光探测透明导电层的宽度的1/3~2/3，且光探测第一焊盘与光探测第二焊盘均远离所述的光输入发光二极管。
[0020]作为优选，在衬底的背面设有分布式布拉格反射镜。
[0021]一种用于低电容光耦合器件的二极管集成结构，在图形化蓝宝石衬底的正面设有光输入发光二极管与光探测二极管；
[0022]所述光输入发光二极管包括：光输入发光外延叠层，光输入发光外延叠层包括在衬底的正面依次堆叠的光输入缓冲层、光输入第一半导体层、光输入有源层、光输入第二半导体层；光输入透明导电层，覆盖部分光输入第二半导体层；光输入绝缘保护层，覆盖所述光输入发光外延叠层的侧壁与光输入透明导电层的正面，光输入绝缘保护层具有一个或多个第一通孔和第二通孔；光输入第一焊盘通过第一通孔与所述光输入第一半导体层电连接，光输入第二焊盘通过第二通孔与光输入透明导电层电连接；
[0023]所述光探测二极管包括：光探测外延叠层，光探测外延叠层包括在衬底的正面依次堆叠的光探测缓冲层、光探测第一半导体层、光探测有源层、光探测第二半导体层；光探测透明导电层，覆盖部分光探测第二半导体层；光探测绝缘保护层，覆盖所述光探测外延叠层的侧壁与光探测透明导电层的正面，光探测绝缘保护层具有一个或多个第三通孔和第四通孔；光探测第一焊盘通过第三通孔与所述光探测第一半导体层电连接，光探测第二焊盘通过第四通孔与所述光探测透明导电层电连接；
[0024]所述光输入缓冲层与光探测缓冲层呈间隔设置在所述衬底的正面。
[0025]作为优选，在衬底的背面设有分布式布拉格反射镜。
[0026]本技术可以降低器件电容，提升光耦合器件的响应频率；可以增强光耦合器件的耦合效率，且耦合效率可调。
附图说明
[0027]图1是本技术实施例1的俯视图。
[0028]图2是图1的A
‑
A剖视图。
[0029]图3是图1的B
‑
B剖视图。
[0030]图4是本技术实施例2的俯视图。
[0031]图5是图4的C
‑
C剖视图。
[0032]图6是本技术实施例3的俯视图。
[0033]图7是本技术实施例4的俯视图。
[0034]图8是本技术实施例5的俯视图。
[0035]图9是图8的D
‑
D剖视图。
[0036]图10是本技术实施例6的俯视图。
[0037]图11是图10的E
‑
E剖视图。
具体实施方式
[0038]下面结合具体实施例对本技术作进一步说明。
[0039]本技术可以为n
‑
p结构，也可以为p
‑
n结构。
[0040]以下实施例均为n
‑
p结构进行说明，其中，光输入第一接触电极3.61、光输入第一扩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于低电容光耦合器件的二极管集成结构，其特征是：在衬底（2）的正面设有光输入发光二极管（3）与光探测二极管（4）；所述光输入发光二极管（3）包括：光输入发光外延叠层，光输入发光外延叠层包括在衬底（2）的正面依次堆叠的光输入缓冲层（3.1）、光输入第一半导体层（3.2）、光输入有源层（3.3）、光输入第二半导体层（3.4）；光输入透明导电层（3.5），覆盖部分光输入第二半导体层（3.4）；光输入第一电极，包括光输入第一接触电极（3.61）与光输入第一扩展电极（3.62），与所述光输入第一半导体层（3.2）连接；光输入第二电极，包括光输入第二接触电极（3.71）与光输入第二扩展电极（3.72），与所述光输入透明导电层（3.5）连接；光输入绝缘保护层（3.8），覆盖所述光输入发光外延叠层的侧壁及光输入透明导电层（3.5）的正面，光输入绝缘保护层（3.8）具有第一通孔和第二通孔；光输入第一焊盘（3.9）通过第一通孔与所述光输入第一电极电连接，光输入第二焊盘（3.10）通过第二通孔与光输入第二电极电连接；所述光探测二极管（4）包括：光探测外延叠层，光探测外延叠层包括在衬底（2）的正面依次堆叠的光探测缓冲层（4.1）、光探测第一半导体层（4.2）、光探测有源层（4.3）、光探测第二半导体层（4.4）；光探测透明导电层（4.5），覆盖部分光探测第二半导体层（4.4）；光探测第一电极，包括光探测第一接触电极（4.61）与光探测第一扩展电极（4.62），与所述光探测第一半导体层（4.2）连接；光探测第二电极，包括光探测第二接触电极（4.71）与光探测第二扩展电极（4.72），与所述光探测透明导电层（4.5）连接；光探测绝缘保护层（4.8），覆盖所述光探测外延叠层的侧壁与光探测透明导电层（4.5）的正面，光探测绝缘保护层（4.8）具有第三通孔和第四通孔；光探测第一焊盘（4.9）通过第三通孔与所述光探测第一电极电连接，光探测第二焊盘（4.10）通过第四通孔与光探测第二电极电连接；所述光输入缓冲层（3.1）与光探测缓冲层（4.1）呈间隔设置在所述衬底（2）的正面；在竖直方向上，所述光输入第一电极避开光输入第二焊盘（3.10），光输入第二电极避开光输入第一焊盘（3.9）；在竖直方向上，所述光探测第一电极避开光探测第二焊盘（4.10），光探测第二电极避开光探测第一焊盘（4.8）。2.如权利要求1所述的用于低电容光耦合器件的二极管集成结构，其特征是：所述光输入第一焊盘（3.9）为凸字形或者凹字形，光输入第二焊盘（3.10）为凹字形或者凸字形，光输入第一焊盘（3.9）与光输入第二焊盘（3.10）呈凹凸配合；所述光探测第一焊盘（4.9）为凸字形或者凹字形，光探测第二焊盘（4.10）为凹字形或者凸字形，光探测第一焊盘（4.9）与光探测第二焊盘（4.10）呈凹凸配合。3.如权利要求1或2所述的用于低电容光耦合器件的二极管集成结构，其特征是：所述光输入发光二极管（3）与光探测二极管（4）呈中心对称设置或者中心旋转对称设置。4.如权利要求3所述的用于低电容光耦合器件的二极管集成结构，其特征是：朝向光探测二极管（4）一侧的光输入发光外延叠层呈整体外凸形状，朝向光输入发光二极管（3）一侧的光探测外延叠层呈整体内凹形状。5.如权利要求4所述的用于低电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，黄慧诗，闫晓密，陈晓冰，张秀敏，
申请(专利权)人：普瑞无锡研发有限公司，
类型：新型
国别省市：