[實用新型]一種光探測器有效

申請號：	201822269754.3	申請日：	2018-12-29
公開（公告）號：	CN209374461U	公開（公告）日：	2019-09-10
發明（設計）人：	孫思維	申請（專利權）人：	華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司
主分類號：	H01L31/0232	分類號：	H01L31/0232;H01L31/18
代理公司：	北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250	代理人：	李博洋
地址：	214135 江蘇省無錫市新***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	光探測器吸收區反射光柵本實用新型無源波導區襯底光信號反射傳播方向二次吸收同層設置吸收能力高響應光反射光耦合入射光吸收
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【說明書】：

本實用新型公開了一種光探測器。該光探測器，包括：襯底，以及沿入射光傳播方向依次同層設置在所述襯底上的無源波導區、吸收區和反射光柵區；無源波導區用于將光耦合至所述吸收區，反射光柵區用于將未被所述吸收區吸收的光反射回所述吸收區，通過本實用新型的光探測器，利用反射光柵區將未被吸收區吸收的光信號反射到吸收區，進行二次吸收，提高光探測器對光信號的吸收能力，從而能夠實現光探測器對光信號的高響應度。

技術領域

本實用新型涉及光電集成技術領域，具體涉及一種光探測器。

背景技術

在硅光系統中，鍺探測器的研制一直以來是一個技術難點。目前在SOI襯底上外延鍺的技術已被廣泛研究，研究者們提出不同的工藝技術和器件結構，以期實現高帶寬高響應度的PD。但鍺是間接帶隙材料，對1550nm波長的光吸收系數較小，而InGaAs材料吸收系數約為8000cm^-1，通過在鍺材料生長時引入拉應力可將吸收系數增加到4000cm^-1，但仍顯著低于InGaAs材料的吸收系數。因此鍺探測器對1550nm波長的光響應度就比較低。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型實施例提供了一種光探測器，以解決鍺探測器對1550nm波長的光響應度低的問題。

根據第一方面，本實用新型實施例提供了一種光探測器，包括：襯底，以及沿光傳播方向依次同層設置在所述襯底上的無源波導區、吸收區和反射光柵區；所述無源波導區用于將所述入射光耦合至所述吸收區；所述反射光柵區用于將未被所述吸收區吸收的光反射回所述吸收區。

結合第一方面，在第一方面第一實施方式中，所述反射光柵區包括：周期性排布的硅層和氧化硅層。

結合第一方面，在第一方面第二實施方式中，所述反射光柵結構的光柵占空比為50％。

結合第一方面第一實施方式，在第一方面第三實施方式中，所述反射光柵結構的排布周期為0.3-0.4μm。

結合第一方面第一實施方式，在第一方面第四實施方式中，所述無源波導區接收所述入射光的一端的端面面積小于與所述吸收區耦合的一端的端面面積。

結合第一方面第四實施方式，在第一方面第五實施方式中，所述無源波導區與所述吸收區耦合的一端的端面與所述吸收區被所述無源波導區耦合的一端的端面重合，所述吸收區與所述反射光柵區耦合的一端與所述反射光柵區被所述吸收區耦合的一端的端面重合。

結合第一方面，在第一方面第六實施方式中，所述吸收區的材料包括鍺，所述吸收區沿所述入射光傳播方向的長度為10-15μm，所述吸收區在水平垂直于所述入射光傳播方向的長度為1-4μm，所述吸收區在豎直垂直于所述入射光傳播方向的長度為0.1-0.3μm。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：利用反射光柵將吸收區未被吸收的光反射回去，進行二次吸收。從而提高鍺探測器對光信號的響應度，并且該光探測器的工藝難度小，尺寸小，易于大規模集成。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本實用新型的特征和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本實用新型進行任何限制，在附圖中：