[發明專利]一種鍺硅光電探測器

有效

• 申請號: 202011197956.7
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112349803B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 陳代高;肖希;王磊;胡曉;張宇光;張紅廣;劉敏;吳定益
• 申請（專利權）人: 武漢光谷信息光電子創新中心有限公司
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/0232
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 朱磊;張穎玲

本發明實施例公開了一種鍺硅光電探測器，其特征在于，包括：硅平板波導層，以及位于所述硅平板波導層上的鍺吸收層和脊波導層；其中，所述鍺吸收層包括間隔設置的第一鍺吸收區和第二鍺吸收區；所述脊波導層包括位于所述第一鍺吸收區和所述第二鍺吸收區之間的第一波導區；所述脊波導層用于接收光信號，并通過所述第一波導區將接收到的所述光信號傳遞至所述第一鍺吸收區和所述第二鍺吸收區；所述第一波導區的寬度沿光信號的傳遞方向變窄。

技術領域

本發明涉及光電探測技術領域，具體涉及一種鍺硅光電探測器。

背景技術

硅光芯片的制備工藝與標準半導體工藝兼容，芯片具有成本低、集成度高的優點，已經被業界廣泛采用。在光通信領域，硅光芯片的接收端通常使用波導型鍺硅光電探測器將光信號轉化為電信號。

但是，目前的波導型鍺硅光電探測器在高功率信號輸入的情況下，鍺吸收層會容易出現飽和吸收狀態，導致信號產生畸變，造成信息解碼出錯。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例為解決背景技術中存在的至少一個問題而提供一種鍺硅光電探測器。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例一方面提供了一種鍺硅光電探測器，包括：硅平板波導層，以及位于所述硅平板波導層上的鍺吸收層和脊波導層；其中，

所述鍺吸收層包括間隔設置的第一鍺吸收區和第二鍺吸收區；

所述脊波導層包括位于所述第一鍺吸收區和所述第二鍺吸收區之間的第一波導區；所述脊波導層用于接收光信號，并通過所述第一波導區將接收到的所述光信號傳遞至所述第一鍺吸收區和所述第二鍺吸收區；所述第一波導區的寬度沿光信號的傳遞方向變窄。

上述方案中，所述脊波導層還包括第二波導區；所述第二波導區位于所述第一鍺吸收區和所述第二鍺吸收區之間且與所述第一波導區相連接，所述第一波導區和所述第二波導區在沿光信號的傳遞方向上依次布置；

所述第二波導區的寬度不變；或者，所述第二波導區的寬度沿所述光信號的傳遞方向變窄，所述第二波導區的寬度的變化率小于等于所述第一波導區的寬度的變化率。

上述方案中，沿光信號的傳遞方向上所述第一波導區和所述第二波導區的總長度大于或等于所述鍺吸收層的長度。

上述方案中，所述脊波導層還包括與所述第一波導區相連接的第三波導區；所述脊波導層通過所述第三波導區接收光信號，并將接收到的所述光信號傳遞至所述第一波導區。

上述方案中，所述脊波導層的材料為硅。

上述方案中，所述鍺吸收層與所述脊波導層之間的間距小于5μm。

上述方案中，所述第一鍺吸收區與所述第二鍺吸收區相對于所述脊波導層對稱分布。

上述方案中，所述鍺硅光電探測器還包括：第一電極和第二電極；

所述第一電極與所述鍺吸收層電性連接；所述第二電極與所述硅平板波導層電性連接。

上述方案中，在所述硅平板波導層內形成有鄰接設置的第一摻雜區和第二摻雜區；所述第一摻雜區和所述第二摻雜區的摻雜類型相同；所述第二摻雜區的摻雜濃度大于所述第一摻雜區的摻雜濃度；

所述脊波導層和所述鍺吸收層位于所述第一摻雜區的上方；所述第二電極位于所述第二摻雜區的上方。