[發明專利]半導體光接收元件

在審

• 申請號: 202110223838.7
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN113345977A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 米田昌博;海老原幸司;沖本拓也
• 申請（專利權）人: 住友電工光電子器件創新株式會社
• 主分類號: H01L31/107
• 分類號: H01L31/107;H01L31/0352;H01L31/0232
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 韓峰;孫志湧

1.一種半導體光接收元件，其包括：

第一導電類型的第一半導體層；

波導型光電二極管結構，所述波導型光電二極管結構具有設置在所述第一半導體層上的端面并且包括光吸收層、第二半導體層、倍增層和第三半導體層，所述光吸收層是本征導電類型或第一導電類型，所述第二半導體層是第一導電類型，所述倍增層是本征導電類型或第一導電類型，所述第三半導體層是第二導電類型；

光波導結構，所述光波導結構具有設置在所述第一半導體層上的端面并且包括光波導芯層和包覆層，所述波導型光電二極管結構的所述端面面對所述光波導結構的所述端面；以及

第四半導體層，所述第四半導體層是第二導電類型，所述第四半導體層位于所述波導型光電二極管結構的所述端面和所述光波導結構的所述端面之間，并且是與所述波導型光電二極管結構的所述端面的所述倍增層相接觸。

2.根據權利要求1所述的半導體光接收元件，

其中，所述第四半導體層的雜質濃度低于所述第三半導體層的雜質濃度。

3.根據權利要求1或2所述的半導體光接收元件，還包括：

第五半導體層，所述第五半導體層設置在所述第一半導體層和所述光吸收層之間，

其中，所述第五半導體層是雜質濃度低于所述第一半導體層的第一導電類型，并且在所述第一半導體層和所述光波導芯層之間延伸。

4.根據權利要求1或2所述的半導體光接收元件，

其中，所述波導型光電二極管結構還包括第六半導體層，所述第六半導體層設置在所述第一半導體層和所述光吸收層之間，并且是雜質濃度低于所述第一半導體層的第一導電類型。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的半導體光接收元件，還包括：

半導體鈍化膜，所述半導體鈍化膜設置在所述波導型光電二極管結構中，

其中，在所述波導型光電二極管結構中，所述光吸收層、所述第二半導體層、所述倍增層和所述第三半導體層構成條紋臺面結構，所述條紋臺面結構在作為所述波導型光電二極管結構和所述光波導結構的布置方向的第一方向上延伸，

其中，所述條紋臺面結構具有在所述第一方向上延伸的一對側表面，并且

其中，所述半導體鈍化膜與所述一對側表面接觸。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的半導體光接收元件，

其中，所述第四半導體層的雜質濃度為3×10¹⁶cm^-3或更低。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的半導體光接收元件，

其中，所述第四半導體層的帶隙大于所述光吸收層的帶隙，并且等于所述第一半導體層的帶隙或小于所述第一半導體層的帶隙。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的半導體光接收元件，

其中，在所述波導型光電二極管結構的所述端面和所述第一半導體層的平面之間的角度小于90°。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的半導體光接收元件，還包括：

第二導電類型的接觸層，所述接觸層設置在所述第三半導體層上；

第一歐姆電極，所述第一歐姆電極設置在所述接觸層上；以及

第二歐姆電極，所述第二歐姆電極設置在位于所述波導型光電二極管結構外部的所述第一半導體層上。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的半導體光接收元件，還包括：

半絕緣襯底，

其中，所述第一半導體層設置在所述半絕緣襯底上。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的半導體光接收元件，

其中，所述第四半導體層的帶隙等于所述光波導芯層的帶隙。