[發(fā)明專利]太赫茲量子阱光電探測(cè)器的同心圓環(huán)光耦合器及制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410143655.4
• 申請(qǐng)日: 2014-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN103928557B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張戎;曹俊誠;郭旭光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H01L31/08
• 分類號(hào): H01L31/08;H01L31/02;H01L31/18
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種太赫茲量子阱光電探測(cè)器的同心圓環(huán)光耦合器，其特征在于，所述同心圓環(huán)光耦合器包括形成于器件材料表面的多級(jí)同心圓環(huán)以及覆蓋于各所述同心圓環(huán)表面的反射金屬層，所述多級(jí)同心圓環(huán)呈凹凸相間排列，各所述同心圓環(huán)的半徑r_k=(2k-1)λ₀/(4n)，其中，k為同心圓環(huán)對(duì)應(yīng)的級(jí)數(shù)，λ₀為太赫茲量子阱光電探測(cè)器的峰值響應(yīng)波長(zhǎng)，n為太赫茲量子阱光電探測(cè)器的器件材料的折射率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲量子阱光電探測(cè)器的同心圓環(huán)光耦合器，其特征在于：所述同心圓環(huán)光耦合器至少包括7級(jí)同心圓環(huán)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲量子阱光電探測(cè)器的同心圓環(huán)光耦合器，其特征在于：所述多級(jí)同心圓環(huán)中，凸同心圓環(huán)與凹同心圓環(huán)的高度差為0.5～2μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲量子阱光電探測(cè)器的同心圓環(huán)光耦合器，其特征在于：所述反射金屬層為Ti/Pt/Au金屬疊層。

5.一種太赫茲量子阱光電探測(cè)器的制作方法，其特征在于：包括步驟：

1）提供器件材料，于所述器件材料表面刻蝕出多級(jí)同心圓環(huán)，所述多級(jí)同心圓環(huán)呈凹凸相間排列，各所述同心圓環(huán)的半徑r_k=(2k-1)λ₀/(4n)，其中，k為同心圓環(huán)對(duì)應(yīng)的級(jí)數(shù)，λ₀為太赫茲量子阱光電探測(cè)器的峰值響應(yīng)波長(zhǎng)，n為太赫茲量子阱光電探測(cè)器的器件材料的折射率；

2）于圓心附近區(qū)域形成遮擋層，采用質(zhì)子注入的方法將阻擋層以外的器件材料區(qū)域中和，保留圓心附近區(qū)域?yàn)槠骷挠行^(qū)域；

3）于所述多級(jí)同心圓環(huán)表面形成反射金屬層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太赫茲量子阱光電探測(cè)器的制作方法，其特征在于：所述多級(jí)同心圓環(huán)的級(jí)數(shù)不少于7。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太赫茲量子阱光電探測(cè)器的制作方法，其特征在于：所述多級(jí)同心圓環(huán)中，凸同心圓環(huán)與凹同心圓環(huán)的高度差為0.5～2μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太赫茲量子阱光電探測(cè)器的制作方法，其特征在于：步驟2中，所述遮擋層的形狀為半徑等于第二級(jí)同心圓環(huán)的圓形。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太赫茲量子阱光電探測(cè)器的制作方法，其特征在于：步驟3）采用蒸鍍的方法于所述多級(jí)同心圓環(huán)表面形成Ti/Pt/Au金屬疊層，作為反射金屬層。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太赫茲量子阱光電探測(cè)器的制作方法，其特征在于：所述器件材料采用分子束外延的方法形成于半絕緣GaAs襯底表面。