【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种雪崩光电二极管apd、相关设备和网络。
技术介绍
1、光电探测器用于将光信号转变为电信号。雪崩光电二极管(avalanchephotodiode，apd)是一种常用光电探测器。apd通过载流子的雪崩倍增效应来放大信号，可以实现更高的检测灵敏度。
2、在apd中，不同的光生载流子的倍增增益不同，导致倍增后的电流具有随机起伏的特性。这种起伏引入的附加噪声被称为倍增噪声,又称为过剩噪声。
3、某些场景对apd灵敏度的要求较高，若apd的过剩噪声过高，则导致信噪比过小，从而导致apd无法满足灵敏度要求。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种雪崩光电二极管apd、相关设备和网络，通过多个倾斜电场结构来加速载流子，从而降低过剩噪声，提升apd的灵敏度。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种雪崩光电二极管apd，该apd包括：吸收层、倍增层和第一欧姆接触层。其中，倍增层包括在第一平面上分布的多个倾斜电场结构。吸收层和第一欧姆接触层在第一平面的不同侧。吸收层可以产生载流子(光生载流子)，在吸收层上产生的载流子穿过多个倾斜电场结构后，传输至第一欧姆接触层。多个倾斜电场结构用于加速流经的载流子。
3、在本申请实施例中，倾斜电场结构可以产生倾斜电场，使得越靠近第一欧姆接触层，电场强度越高。在倍增层中，通过多个倾斜电场结构的倾斜电场来加速载流子，将载流子进行雪崩离化的位置控制在更高电场强度的位置上(即倍增层上更靠近
4、在一种可选的实现方式中，倍增层位于吸收层的第一方向(例如下方)，吸收层上产生的载流子沿第一方向流经倍增层。倍增层还包括至少一个连接区域，该至少一个连接区域用于隔开多个倾斜电场结构。吸收层上开设有与至少一个连接区域对应的至少一个槽，至少一个连接区域在至少一个槽的第一方向上。
5、在本申请实施例中，在倍增层上，多个倾斜电场结构由于能产生倾斜的电场，所以为低k值区域；连接区域由于不具备产生倾斜电场的功能，因此k值较高。通过在吸收层上开设与连接区域对应的槽，减小吸收层上与连接区域对应的位置(即槽所在的位置)所产生的载流子(光生载流子)数量，从而减小流经连接区域的载流子数量，减小apd的等效k值，降低apd的过剩噪声。
6、在一种可选的实现方式中，吸收层被至少一个槽贯通。
7、在本申请实施例中，使槽贯通吸收层，可以防止连接区域上方的吸收层区域产生载流子，可以更好地减小流经连接区域的载流子数量，从而更好地减小apd的等效k值，降低apd的过剩噪声。
8、在一种可选的实现方式中，至少一个槽的底部在吸收层内(即吸收层未被至少一个槽贯通)。
9、在本申请实施例中，相较于贯通吸收层，若至少一个槽未贯通吸收层，则与槽的底部接触的吸收层材料可以加强吸收层的结构稳定性，从而加强apd的结构稳定性。
10、在一种可选的实现方式中，倍增层位于吸收层的第一方向(例如下方)，在吸收层上产生的载流子沿第一方向流经倍增层。倍增层还包括至少一个连接区域，该至少一个连接区域用于隔开多个倾斜电场结构。吸收层包括与至少一个连接区域对应的至少一个遮光区域，该至少一个连接区域在至少一个遮光区域的第一方向上。
11、在本申请实施例中，在倍增层上，多个倾斜电场结构由于能产生倾斜的电场，所以为低k值区域；连接区域由于不具备产生倾斜电场的功能，因此k值较高。通过吸收层上与连接区域对应的遮光区域，减小吸收层上与连接区域对应的位置(即遮光区域所在的位置)所产生的载流子(光生载流子)数量，从而减小流经连接区域的载流子数量，减小apd的等效k值，降低apd的过剩噪声。
12、在一种可选的实现方式中，apd还包括第二欧姆接触层，第二欧姆接触层与倍增层在吸收层的不同侧。在第二欧姆接触层上远离吸收层的一侧(例如apd的上表面)，开设有多个孔，该多个孔形成超表面结构。
13、在本申请实施例中，可以通过超表面结构实现光的横向谐振，从而增大吸收层对光的吸收率，提升apd的响应度。
14、在一种可选的实现方式中，apd还包括第二欧姆接触层，第二欧姆接触层与倍增层在吸收层的不同侧。在第二欧姆接触层上远离吸收层的一侧(例如apd的上表面)，包括多个凸起，该多个凸起形成超表面结构。
15、在本申请实施例中，可以通过超表面结构实现光的横向谐振，从而增大吸收层对光的吸收率，提升apd的响应度。
16、在一种可选的实现方式中，倍增层包括倾斜电场结构和倍增层基材。其中，倾斜电场结构的掺杂浓度低于倍增层基材的掺杂浓度，且倾斜电场结构在倍增层基材与吸收层之间。
17、在一种可选的实现方式中，吸收层、倍增层和第一欧姆接触层包括ⅲ-ⅴ族材料或ge/si体系材料。
18、第二方面，本申请实施例提供了一种采集设备，该采集设备包括第一方面所述的apd。
19、第三方面，本申请实施例提供了一种光通信设备，该光通信设备包括第一方面所述的apd。
20、第四方面，本申请实施例提供了一种光通信网络，该光通信网络包括第三方面所述的光通信设备。
21、第二方面至第四方面的有益效果参见第一方面，此处不再赘述。
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1.一种雪崩光电二极管APD，其特征在于，包括：吸收层、倍增层和第一欧姆接触层；
2.根据权利要求1所述的APD，其特征在于，所述倍增层位于所述吸收层的第一方向，在所述吸收层上产生的载流子沿所述第一方向流经所述倍增层；
3.根据权利要求2所述的APD，其特征在于，所述吸收层被所述至少一个槽贯通。
4.根据权利要求2所述的APD，其特征在于，所述至少一个槽的底部在所述吸收层内。
5.根据权利要求1所述的APD，其特征在于，所述倍增层位于所述吸收层的第一方向，在所述吸收层上产生的载流子沿所述第一方向流经所述倍增层；
6.根据权利要求1至5中任一项所述的APD，其特征在于，还包括第二欧姆接触层，所述第二欧姆接触层与所述倍增层在所述吸收层的不同侧；
7.根据权利要求1至6中任一项所述的APD，其特征在于，还包括第二欧姆接触层，所述第二欧姆接触层与所述倍增层在所述吸收层的不同侧；
8.根据权利要求1至7中任一项所述的APD，其特征在于，所述倍增层包括所述倾斜电场结构和倍增层基材；
9.根据权利要
10.一种采集设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的APD。
11.一种光通信设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的APD。
12.一种光通信网络，其特征在于，包括权利要求11所述的光通信设备。
...【技术特征摘要】
1.一种雪崩光电二极管apd，其特征在于，包括：吸收层、倍增层和第一欧姆接触层；
2.根据权利要求1所述的apd，其特征在于，所述倍增层位于所述吸收层的第一方向，在所述吸收层上产生的载流子沿所述第一方向流经所述倍增层；
3.根据权利要求2所述的apd，其特征在于，所述吸收层被所述至少一个槽贯通。
4.根据权利要求2所述的apd，其特征在于，所述至少一个槽的底部在所述吸收层内。
5.根据权利要求1所述的apd，其特征在于，所述倍增层位于所述吸收层的第一方向，在所述吸收层上产生的载流子沿所述第一方向流经所述倍增层；
6.根据权利要求1至5中任一项所述的apd，其特征在于，还包括第二欧姆接触层，所述第二欧姆接触层与所述倍增层...
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