[發(fā)明專利]包括具有多個錐體的耦合區(qū)域的光探測器

有效

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• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN114296190B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 阿卜杜勒薩拉姆·阿博克塔夫;卞宇生
• 申請（專利權）人: 格芯（美國）集成電路科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/12
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發(fā)明涉及包括具有多個錐體的耦合區(qū)域的光探測器，揭示了用于光探測器的結構和制造用于光探測器的結構的方法。一種光探測器包括耦合到波導芯的光探測器墊和耦合到所述光探測器墊的光吸收層。所述光吸收層具有主體、從所述主體向所述波導芯橫向突出的第一錐體和從所述主體向所述波導芯橫向突出的第二錐體。所述光探測器墊包括錐形區(qū)段，所述錐形區(qū)段橫向位于所述光吸收層的所述第一錐體和所述第二錐體之間。

技術領域

本發(fā)明涉及光子芯片，更具體地，涉及用于光探測器的結構和形成用于光探測器的結構的方法。

背景技術

光子芯片用于許多應用和系統(tǒng)，包括但不限于，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)。光子芯片可將光學組件(如波導、光開關、定向耦合器和彎管)和電子組件(如場效應晶體管)集成到一個統(tǒng)一的平臺中。其中一個因素是，通過在同一芯片上集成兩種類型的組件，可以減少布局面積、成本和操作開銷。

光子芯片可包括將調制光脈沖轉換為電信號的光探測器。光探測器可能遭受嚴重的背向反射(back?reflection)，產生光學回波損耗。隨著時間的推移，光探測器也可能表現(xiàn)出顯著的響應度退化。

需要用于光探測器的改進結構和用于光探測器的結構的制造方法。

發(fā)明內容

在本發(fā)明的一個實施例中，一種結構包括波導芯和光探測器，所述光探測器具有耦合到所述波導芯的光探測器墊。所述光探測器還包括耦合到所述光探測器墊的光吸收層。所述光吸收層具有主體、從所述主體向所述波導芯橫向突出的第一錐體和從所述主體向所述波導芯橫向突出的第二錐體。所述光探測器墊包括錐形區(qū)段，所述錐形區(qū)段橫向位于所述光吸收層的所述第一錐體和所述第二錐體之間。

在本發(fā)明的一個實施例中，一種方法包括形成波導芯和耦合到所述波導芯的光探測器墊，以及形成耦合到所述光探測器墊的光吸收層。所述光吸收層包括主體、從所述主體向所述波導芯橫向突出的第一錐體和從所述主體向所述波導芯橫向突出的第二錐體。所述光探測器墊包括錐形區(qū)段，所述錐形區(qū)段橫向位于所述光吸收層的所述第一錐體和所述第二錐體之間。所述光吸收層和所述光探測器墊被包括在所述光探測器中。

附圖說明

合并在本說明書中并構成本說明書的一部分的附圖用于說明本發(fā)明的各種實施例，并與上面給出的本發(fā)明的一般描述和下面給出的實施例的詳細描述一起，用于解釋本發(fā)明的各實施例。在附圖中，相同的附圖標記表示各種視圖中的相同特征。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的處理方法的初始制造階段的結構的俯視圖。

圖2為大致沿圖1中的線2-2截取的橫截面圖。

圖3為圖1之后的處理方法的制造階段的結構的俯視圖。

圖4為大致沿圖3中的線4-4截取的橫截面圖。

圖4A為大致沿圖3中的線4A-4A截取的橫截面圖。

圖5為圖1之后的處理方法的制造階段的結構的俯視圖。

圖6為大致沿圖5中的線6-6截取的橫截面圖。

圖6A為大致沿圖5中的線6A-6A截取的橫截面圖。

圖7、圖7A為在圖6和圖6A之后的處理方法的制造階段的橫截面圖。

圖8為根據(jù)本發(fā)明的替代實施例的結構的俯視圖。

圖9為大致沿圖8中的線9-9截取的橫截面圖。

圖9A為大致沿圖8中的線9A-9A截取的橫截面圖。

圖10為根據(jù)本發(fā)明的替代實施例的結構的俯視圖。

圖11為大致沿圖10中的線11-11截取的橫截面圖。

圖11A為大致沿圖10中的線11A-11A截取的橫截面圖。