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一种锗硅光电探测器制造技术

技术编号:43668909 阅读:105 留言:0更新日期:2024-12-18 20:55
本发明专利技术公开了一种锗硅光电探测器,涉及光电探测器领域,包括条波导、掺杂的第一硅波导区、掺杂的第二硅波导区、锗层、掺杂锗层、锗上电极、以及硅上电极;硅上的电极包围住锗层的所有侧面,留下顶角处的缺口用于光信号的传输,这种全包围式电极降低了光电探测器的寄生参数,提高了探测器的带宽;所述硅条波导与硅上电极缺口对应的第二波导区的顶角相连接,引导光信号从第二波导区的顶角输入并沿着锗层对角线传播,增大光信号的传播路径,提高了响应度,克服了现有技术中带宽与响应度互相制约的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电探测器领域,具体涉及一种锗硅光电探测器


技术介绍

1、目前对于更大数据容量和更高数据传输速率的需求不断增加。由于光的抗电磁干扰能力强,同时相较于传统的电学线缆,光纤成本较低,因此光电器件具有独特的优势。而在这其中,相较于其他三五族材料、二维材料等,硅基平台由于能够进行大规模的异质集成,因此应用广泛。锗材料能够直接外延生长在硅上,制作工艺兼容目前已经非常成熟的cmos工艺。

2、作为硅基光电器件的核心之一,锗硅光电探测器的性能至关重要。具有高带宽、高响应度的锗硅光电探测器亟需设计以应对当前的数据通量需求爆炸式增长以及对高光电转换效率的需求。

3、探测器的带宽主要受限于载流子的渡越时间和寄生参数,其中寄生参数包括寄生电容和寄生电阻,寄生电容与锗的面积成正比,如果锗层的高度不变,则锗的面积越小,寄生电容越小,对应带宽越大。探测器的响应度主要受限于光沿锗的传播路径,锗的面积越小,响应度越低。因此锗硅光电探测器的带宽与响应度互相制约。

4、非专利文献1(photonics research,2021,9(4):本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锗硅光电探测器,包括:硅条波导、掺杂的硅波导区、锗层、掺杂锗层、锗上电极和硅上电极,其特征在于,所述掺杂的硅波导区包括第一硅波导区和第二硅波导区,所述第一硅波导区放置在所述第二硅波导区的中部,所述锗层外延生长在所述第一硅波导区上;

2.根据权利要求1所述的锗硅光电探测器,其特征在于,所述硅条波导引导的光传输方向与所述锗层的对角线方向保持一致。

3.根据权利要求1所述的锗硅光电探测器,其特征在于,所述硅上电极为口字型电极,所述缺口设置在所述口字型电极的顶角处。

4.根据权利要求1所述的锗硅光电探测器,其特征在于,所述第一硅波导区的高度为0.01-...

【技术特征摘要】

1.一种锗硅光电探测器,包括:硅条波导、掺杂的硅波导区、锗层、掺杂锗层、锗上电极和硅上电极,其特征在于,所述掺杂的硅波导区包括第一硅波导区和第二硅波导区,所述第一硅波导区放置在所述第二硅波导区的中部,所述锗层外延生长在所述第一硅波导区上;

2.根据权利要求1所述的锗硅光电探测器,其特征在于,所述硅条波导引导的光传输方向与所述锗层的对角线方向保持一致。

3.根据权利要求1所述的锗硅光电探测器,其特征在于,所述硅上电极为口字型电极,所述缺口设置在所述口字型电极的顶角处。...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓雯欣储涛
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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