一种雪崩光电探测器和提高雪崩光电探测器高频特性的方法技术

本发明专利技术公开了一种雪崩光电探测器和提高雪崩光电探测器高频特征的方法，所述雪崩光电探测器用于探测目标探测光，并包括纵向依次排列的吸收层(8)、第一电荷层(61)、倍增层(5)、第二电荷层(62)和渡越层。吸收层(8)用于吸收目标探测光，将目标探测光的光子转化为光生自由载流子对；第一电荷层(6)用于调控器件内部电场分布；倍增层(5)用于使进入其中的自由载流子引发雪崩效应，产生雪崩载流子对，雪崩载流子对中的一种类型的载流子经由所述渡越层(9)纵向漂移至所述雪崩光电探测器的一端。本发明专利技术能更好地调节雪崩光电探测器的电容和载流子渡越时间，有利于其高频特性的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件领域，具体是指一种雪崩光电探测器(APD)和提高雪崩光电探测器高频特性的方法。
技术介绍
在过去的五十年中，雪崩光电探测器(APD)已经广泛的应用于商业、军事和科学研究中，如量子信息、生物分子探测、激光雷达成像、天文探测等。近些年，Aro研究的动力主要来源于光通信。工作波长在1.55 iim的高速、高灵敏度的APD是高比特率长距离光纤通信的关键器件。由于其内在增益，APD可以比PIN型探测器的灵敏度高5-10分贝。在过去的十几年中，由于材料和器件结构的进步，APD的性能明显提高。目前APD已经成功应用于10GB/s的光接收器中，并且随着器件结构和材料质量的改进，更加高的速度将成为可能。限制雪崩光电探测器高频性能的因素主要有三个，即载流子渡越时间、电容-电阻时间常数和倍增建立时间。其中载流子渡越时间和电容-电阻时间常数是一对矛盾体，减小其中一个往往意味着增大另一个。如果能引入新的设计自由度，减小两者中对限制器件高频特性起主要作用的一个的同时保持另一个不变，或在两者作用相当时同时降低两者将有利于提闻器件的闻频性能。图1显示了现有的APD的基本结构示意图。如图所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雪崩光电探测器，用于探测目标探测光，包括纵向依次排列的吸收层(8)、第一电荷层(61)和倍增层(5)，所述吸收层(8)用于吸收目标探测光，将目标探测光的光子转化为光生自由载流子对；所述第一电荷层(6)用于调控器件内部电场分布；所述倍增层(5)用于使进入其中的自由载流子引发雪崩倍增效应，产生雪崩载流子对；其特征在于：所述雪崩光电探测器还包括渡越层(9)，所述渡越层(9)与所述吸收层(8)分别位于倍增层(5)的两侧，所述雪崩载流子对中的一种类型的载流子经由所述渡越层(8)纵向漂移至所述雪崩光电探测器的一端。

【技术特征摘要】
1.一种雪崩光电探测器，用于探测目标探测光，包括纵向依次排列的吸收层(8)、第一电荷层(61)和倍增层(5), 所述吸收层(8)用于吸收目标探测光，将目标探测光的光子转化为光生自由载流子对； 所述第一电荷层(6)用于调控器件内部电场分布； 所述倍增层(5)用于使进入其中的自由载流子引发雪崩倍增效应，产生雪崩载流子对；其特征在于: 所述雪崩光电探测器还包括渡越层(9)，所述渡越层(9)与所述吸收层(8)分别位于倍增层(5)的两侧，所述雪崩载流子对中的一种类型的载流子经由所述渡越层(8)纵向漂移至所述雪崩光电探测器的一端。2.如权利要求1所述的雪崩光电探测器，其特征在于，所述渡越层的禁带宽度大于目标探测光的光子能量。3.如权利要求1所述的雪崩光电探测器，其特征在于，所述雪崩光电探测器还包括第二电荷层(62)，其位于所述倍增层(5)的相对于具有所述第一电荷层￠1)的一侧的另一侦牝并且其掺杂类型与所述第一电荷层(61)相反。4.如权利要求3所述的雪崩光电探测器，其特征在于，所述第二电荷层(62)紧邻所述倍增层(5)。5.一种提高雪崩光电探测器高频特性的方法，所述雪崩光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，韩勤，杨晓红，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：