光电探测结构及光电集成芯片制造技术

本申请公开了一种光电探测结构及光电集成芯片，其旨在通过在波导层的硅基部分内设置第一掺杂体和第二掺杂体以实现光电转换，其中，第一掺杂体包括多个第一指状电极，第二掺杂体包括多个第二指状电极，并且多个第一指状电极和多个第二指状电极以梳齿状互插的形式间隔排布，以构成波导区域，锗层位于波导区域之上并且与多个第一指状电极以及与多个第二指状电极接触，以有效提取出流入锗层内部的光电流，从而使得光电探测结构具有较高的灵敏度和响应度。和响应度。和响应度。

【技术实现步骤摘要】
光电探测结构及光电集成芯片


[0001]本申请涉及光通信
，具体涉及一种光电探测结构及光电集成芯片。

技术介绍

[0002]高性能的光电探测器(Photo Detector，PD)是高速光通讯的核心器件之一，波导式光接收器件对于高度集成化有很大的优势，尤其是监控用光电探测器(monitor PD,MPD)在发射端(TX)的使用，并将监控到的光信号转换成电信号反馈至光芯片(光子集成电路芯片，PIC)中。故其器件本身的响应度和暗电流都必须有良好的表现，以便于能够测到相对低的光强度(uW)。加上长时间使用，其可靠性问题给MPD带来了更大的挑战，譬如工艺的稳定性和器件的再现性等。
[0003]因此，对于硅上锗的光电探测器，亟需提出改进。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于，本申请实施例提供一种光电探测结构及光电集成芯片，能够具有较高的灵敏度和响应度。
[0005]根据本申请的一方面，本申请一实施例提供了一种光电探测结构，包括衬底、设于所述衬底上的波导层以及设于所述波导层上的锗层，所述波导层包括硅基部分以及设置在所述硅基部分内的第一掺杂体和第二掺杂体，所述第一掺杂体和所述第二掺杂体的掺杂类型不同，所述第一掺杂体包括第一主电极以及与所述第一主电极电连接的多个第一指状电极，所述第二掺杂体包括第二主电极以及与所述第二主电极电连接的多个第二指状电极，所述第一主电极和所述第二主电极相对设置，并且所述多个第一指状电极和所述多个第二指状电极以梳齿状互插的形式间隔排布，以构成波导区域；所述锗层位于所述波导区域之上并且与所述多个第一指状电极以及与所述多个第二指状电极接触。
[0006]可选地，所述锗层的一侧边缘设置有光接收部，所述光接收部用于与外部的光导体进行光耦合对位以接收光波。
[0007]可选地，所述锗层的主延伸方向与所述波导区域上光波的传导方向相同。
[0008]可选地，在垂直于所述波导层的方向上，所述锗层的投影至少部分覆盖所述波导区域。
[0009]可选地，在垂直于所述波导层的方向上，所述锗层的投影与所述第一主电极以及与所述第二主电极的投影均不交叠。
[0010]可选地，所述波导层凸设于所述锗层的一部分作为光接收部，所述光接收部与所述第一掺杂体和所述第二掺杂体位于同一膜层。
[0011]可选地，所述光接收部还包括模板转换器，以用于光信号的导入。
[0012]可选地，所述光电探测结构还包括第一金属接触，所述第一金属接触与所述第一主电极电连接，以及第二金属接触，所述第二金属接触与所述第二主电极电连接，所述第一金属接触以及所述第二金属接触用于导出所述锗层产生的光电流。
[0013]可选地，所述光电探测结构还包括钝化层，所述钝化层覆盖在所述锗层以及所述波导层之上。
[0014]根据本申请的另一方面，本申请一实施例提供了一种采用如本申请任意一实施例所述光电集成芯片。
[0015]本申请实施例提供了光电探测结构及光电集成芯片，旨在通过在波导层的硅基部分内设置第一掺杂体和第二掺杂体以实现光电转换，其中，第一掺杂体包括多个第一指状电极，第二掺杂体包括多个第二指状电极，并且多个第一指状电极和多个第二指状电极以梳齿状互插的形式间隔排布，以构成波导区域，锗层位于波导区域之上并且与多个第一指状电极以及与多个第二指状电极接触，以实现有效提取出流入锗层内部的光电流，从而使得光电探测结构具有较高的灵敏度和响应度。
附图说明
[0016]下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0017]图1为常用技术所提供的一种光电探测结构的平面结构示意图。
[0018]图2为图1沿A
‑
A
’
方向的截面结构示意图。
[0019]图3为本申请一实施例所提供的一种光电探测结构的平面结构示意图。
[0020]图4为图3沿B
‑
B
’
方向的截面结构示意图。
[0021]图5为图3中的锗层的结构示意图。
[0022]图6为本申请又一实施例所提供的一种光电探测结构的平面结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0024]文中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0026]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的
关系。
[0027]图1为常用技术所提供的一种光电探测结构的平面结构示意图。图2为图1沿A
‑
A
’
方向的截面结构示意图。
[0028]参阅图1至图2，常用技术中提供的光电探测结构1000
’
，其包括波导层200
’
，以及位于波导层200
’
两侧的P型掺杂体和N型掺杂体，锗层400
’
，所述锗层400
’
位于P型掺杂体、N型掺杂体以及波导层200
’
的一侧表面之上，并且，在垂直于波导层200
’
所在的平面方向上，锗层400
’
的投影与P型掺杂体的投影以及N型掺杂体的投影部分交叠。
[0029]常用技术中的光电探测器(PD)中，由于P型掺杂体和N型掺杂体之间形成的侧向电场用于提取锗层400
’
内部的光电流，所以必须严格控制P型掺杂体和N型掺杂体的掺杂浓度以及控制锗层400
’
与P型掺杂体、N型掺杂体之间的交叠面积，以确保P型掺杂体与N型掺杂体之间形成的强电场效应能够尽可能多的用于提取锗层400本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电探测结构，其特征在于，包括：衬底、设于所述衬底上的波导层以及设于所述波导层上的锗层；所述波导层包括硅基部分以及设置在所述硅基部分内的第一掺杂体和第二掺杂体，所述第一掺杂体和所述第二掺杂体的掺杂类型不同，所述第一掺杂体包括第一主电极以及与所述第一主电极电连接的多个第一指状电极，所述第二掺杂体包括第二主电极以及与所述第二主电极电连接的多个第二指状电极，所述第一主电极和所述第二主电极相对设置，并且所述多个第一指状电极和所述多个第二指状电极以梳齿状互插的形式间隔排布，以构成波导区域；所述锗层位于所述波导区域之上并且与所述多个第一指状电极以及与所述多个第二指状电极接触。2.根据权利要求1所述的光电探测结构，其特征在于，所述锗层的一侧边缘设置有光接收部，所述光接收部用于与外部的光导体进行光耦合对位以接收光波。3.根据权利要求2所述的光电探测结构，其特征在于，所述锗层的主延伸方向与所述波导区域上光波的传导方向相同。4.根据权利要求3所述的光电探测结构，其特征在于，在垂直于所述波导层的方向上，所述锗层的投影至少部分覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾治国，
申请(专利权)人：苏州湃矽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：