CN111952398A - 一种平衡探测器及其制备方法 - Google Patents

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韩亚茹
罗毅
孙长征
王健
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Abstract

本申请公开了一种平衡探测器及其制备方法，涉及相干光通信器件技术。其中，该平衡探测器，包括衬底、第一探测器本体、第二探测器本体、第一PN结结构和第二PN结结构；第一探测器本体和第二探测器本体之间通过导线连接，用于光电信号的探测；第一PN结结构位于第一探测器本体和衬底之间；第二PN结结构位于第二探测器本体和衬底之间；第一PN结结构和第二PN结结构，用于对第一探测器本体和第二探测器本体之间通过衬底产生的暗电流进行隔离。本申请利用位于探测器本体与衬底之间的PN结结构，在对探测器本体之间产生的暗电流进行有效的隔离，提升平衡探测器在探测微弱信号的情况下的共模抑制比和噪声抑制能力，提升平衡探测器探测微弱信号的能力。

Description

一种平衡探测器及其制备方法
技术领域
本申请涉及相干光通信器件技术，特别是涉及一种平衡探测器及其制备方法。
背景技术
近年来，随着高饱和、大带宽信息技术的发展，光通信技术得到广泛关注，平衡探测器得到了越来越广泛的应用。平衡探测器可以应用于强度调制平衡检测、相位调制平衡检测、光学外差探测等应用，在未来光通信领域可发挥越来越大的作用。
传统的平衡探测器采用分立探测器器件，并采用耦合器封装的方式将分立探测器器件封装在一起。但采用分立探测器器件封装成平衡探测器的方式需要挑选两个性能优良且性能几乎一致的分立探测器器件，且受限于耦合器封装的带宽，可满足的带宽需求有限。集成的平衡探测器可以有效减小器件尺寸，实现更高的带宽以及更高的共模抑制比。但是集成的平衡探测器中每个探测器本体的暗电流是不一致的，因此，在两个探测器本体之间会通过衬底产生暗电流，从而使得平衡探测器在探测微弱信号的情况下的共模抑制比下降，噪声抑制能力也会下降，使得平衡探测器探测微弱信号的能力受限。
发明内容
有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种平衡探测器，该平衡探测器可以有效对探测器本体之间产生的暗电流进行隔离，提升平衡探测器在探测微弱信号的情况下的共模抑制比和噪声抑制能力，提升平衡探测器探测微弱信号的能力。
为了达到上述目的，本申请提出的技术方案为：
第一方面，本申请实施例提供一种平衡探测器，包括：
衬底、第一探测器本体、第二探测器本体、第一PN结结构和第二PN结结构；；
所述第一探测器本体和第二探测器本体之间通过导线连接，用于光电信号的探测；
所述第一PN结结构位于所述第一探测器本体和所述衬底之间；
所述第二PN结结构位于所述第二探测器本体和所述衬底之间；
所述第一PN结结构和所述第二PN结结构，用于对所述第一探测器本体和第二探测器本体之间通过衬底产生的暗电流进行隔离。
一种可能的实施方式中，所述第一PN结结构包括靠近衬底的P型半导体；或者，所述第一PN结结构包括靠近衬底的N型半导体。
一种可能的实施方式中，所述第一PN结结构包括相邻的P型半导体和N型半导体。
一种可能的实施方式中，所述第二PN结结构包括靠近衬底的P型半导体；或者，所述第二PN结结构包括靠近衬底的N型半导体。
一种可能的实施方式中，所述第二PN结结构包括相邻的P型半导体和N型半导体。
一种可能的实施方式中，所述第一PN结结构和所述第一探测器本体之间相隔有一层N型半导体。
一种可能的实施方式中，所述第二PN结结构和所述第二探测器本体之间相隔有一层N型半导体。
第二方面，基于相同的设计构思，本申请实施例还提供一种平衡探测器的制备方法，包括：
在衬底上依次生长PN结结构层和探测器本体层；其中所述探测器本体层包括重掺杂的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层；
对所述探测器本体层进行刻蚀，直至所述N型欧姆接触层，得到第一探测器本体和第二探测器本体；
对所述N型欧姆接触层和所述PN结结构层进行刻蚀，得到第一PN结结构和第二PN结结构，所述第一PN结结构位于第一探测器本体与衬底之间，所述第二PN结结构位于第二探测器本体与衬底之间；
在第一探测器本体的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层、以及第二探测器本体的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层上分别安装电极，并将第一探测器本体和第二探测器本体之间的电极连接。
一种可能的实施方式中，所述对所述探测器本体层进行刻蚀，直至所述N型欧姆接触层，得到第一探测器本体和第二探测器本体的步骤包括：
在所述P型欧姆接触层上进行刻蚀，得到两个P型台面，每个P型台面对应一个探测器本体；
基于所述P型台面，对所述探测器本体层进行刻蚀，直至所述N型欧姆接触层，得到第一探测器本体和第二探测器本体。
一种可能的实施方式中，所述对所述N型欧姆接触层和所述PN结结构层进行刻蚀，得到第一PN结结构和第二PN结结构的步骤包括：
在所述N型欧姆接触层上进行刻蚀，得到两个N型台面，每个N型台面对应一个P型台面，所述N型台面与对应的P型台面共心，且所述N型台面的面积大于所述P型台面；
基于所述N型台面，对所述PN结结构层进行刻蚀，直至所述衬底，得到第一PN结结构和第二PN结结构。
综上所述，本申请利用位于探测器本体与衬底之间的PN结结构，在每个探测器本体之间进行有效的隔离，提升平衡探测器在探测微弱信号的情况下的共模抑制比和噪声抑制能力，提升平衡探测器探测微弱信号的能力。
附图说明
图1为本申请实施例一的结构示意图；
图2为本申请实施例二的结构示意图；
图3为本申请实施例三的结构示意图；
图4为本申请实施例四的结构示意图；
图5为本申请实施例五的流程示意图。
具体实施方式
近年来，随着高饱和、大带宽信息技术的发展，平衡探测器得到了越来越广泛的应用，本申请提到的平衡探测器均为平衡光电探测器。平衡探测器应用于强度调制平衡检测、相位调制平衡检测等应用，可以分别测试两路光信号，并将两路光信号进行差分叠加，从而抑制激光器的相对强度噪声(Relative intensity noise，RIN)和掺饵光纤放大器的放大器自发辐射噪声(Amplifier spontaneousemission noise，ASE)，同时又可以叠加有用的差分信号，提高平衡探测器的信噪比，提高平衡探测器的性能。此外，平衡探测器还可以应用于光学外差探测，利用本振光检测微弱信号，提高平衡探测器对微弱信号的检测灵敏度。因此，平衡探测器在未来光通信领域可发挥越来越大的作用。
传统的平衡探测器采用分立探测器器件，并采用耦合器封装的方式将分立探测器器件封装在一起，可满足的带宽需求有限。集成的平衡探测器可以减小尺寸，实现更高的带宽以及更高的共模抑制比。集成的平衡探测器可以有效减小器件尺寸，实现更高的带宽以及更高的共模抑制比。但是，集成的平衡探测器中每个探测器本体的暗电流不一致，将探测器本体制造在一个衬底上形成平衡探测器时，探测器本体的暗电流不一致使得平衡探测器在探测微弱信号的情况下的共模抑制比下降，噪声抑制能力也会下降，使得平衡探测器探测微弱信号的能力受限。
集成的平衡探测器中探测器本体暗电流不一致主要时由探测器本体本身的器件结构造成的：在集成的平衡探测器中共面波导(Coplanar Waveguide，CPW)的中间信号电极同时连接了一个探测器本体的正极和另一个探测器本体的负极，当两个探测器本体同时工作时，两个探测器本体的负极会存在电压差。因此，两个探测器本体之间通过衬底会存在一个额外的导通回路，而这个导通回路只和其中的一个探测器本体并联，使得该探测器本体的暗电流永远大于另外一个探测器本体。也就是说，集成的平衡探测器的结构本身就会导致，两个探测器本体的暗电流不一致会致使两个探测器本体之间的衬底导通，在两个探测器本体之间产生导通的暗电流，使得集成的平衡探测器的共模抑制噪声能力下降，探测微弱信号的能力下降。
假若使用半绝缘衬底为衬底材料，通过半绝缘的衬底材料在集成的平衡探测器的探测器本体之间形成隔离，示例性的，假设半绝缘衬底的电阻率10MΩ·cm，探测器本体的N型台面的直径为100μm，两个探测器本体的N型台面中心间隔250μm，衬底厚为350μm，根据传输线模型计算得到探测器本体之间的电压为3V时，中间信号电极上通过的电流仅为nA量级。而单个探测器本体的暗电流仍然可达到7nA量级。
进一步的，平衡探测器属于一种高速器件，在高速器件的制备方法中，干法刻蚀是器件制备的重要手段。然而干法刻蚀容易对III-V族材料表面造成损伤，有研究表明干法刻蚀会严重破坏III-V族材料刻蚀表面的电学特性，而平衡探测器的衬底通常采用III-V族材料。由于干法刻蚀对平衡探测器的衬底的电学特性的破坏，改变了衬底位于刻蚀处表面的能级特性，为电子导通提供了通道。甚至于，平衡探测器的衬底通道漏电流可达毫安量级，严重影响了平衡探测器的共模抑制比特性，最终导致平衡探测器无法正常工作。
有鉴于此，本申请的核心发明点在于：提供了一种平衡探测器，利用位于探测器本体与衬底之间的PN结结构，在对探测器本体之间产生的暗电流进行有效的隔离，提升平衡探测器在探测微弱信号的情况下的共模抑制比和噪声抑制能力，提升平衡探测器探测微弱信号的能力。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本申请作进一步地详细描述。
实施例一
本申请实施例一提供了一种平衡探测器，图1为平衡探测器的结构示意图，图1示出了包括衬底101、其中的一个探测器本体102和该探测器本体对应的PN结结构103的部分。为方便叙述，可将图1提供的平衡探测器称为P-I-N-N-P型平衡探测器。
PN结结构103位于探测器本体102和衬底101之间，用于每个探测器本体之间的隔离。
PN结结构103可以是第一PN结结构，也可以是第二PN结结构，对应的探测器本体102可以是第一探测器本体，也可以是第二探测器本体。
这里的探测器本体102可以为P-I-N结构，也可以为单行载流子光电探测器(UTC-PD)结构。以探测器本体102为P-I-N结构的光电探测器为例。探测器本体102从最接近衬底的一层开始，按照远离衬底的方向依次为N型半导体欧姆接触层1021，N型半导体1022，I型半导体1023，P型半导体1024，P型半导体欧姆接触层1025。其中，N型半导体欧姆接触层1021为在半导体材料中通过元素的重掺杂得到的电子型半导体，用于提升的探测器本体102与金属电极之间的连接性；N型半导体1022为电子型半导体；I型半导体1023为本征半导体；P型半导体1024为空穴型半导体；P型半导体欧姆接触层1025为在半导体材料中通过元素的重掺杂得到的空穴型半导体，也用于提升的探测器本体102与金属电极之间的连接性。为了与电极进行连接，N型半导体欧姆接触层1021远离衬底一端形成了N型台面1026，P型半导体欧姆接触层1025远离衬底一端形成了P型台面1027。
探测器本体102的底部预生长了PN结结构103进行探测器本体102之间的器件隔离。这里，PN结结构103从最接近衬底的一层开始，按照远离衬底的方向依次为P型半导体1031和N型半导体1032。因此，PN结结构103包含了靠近衬底的P型半导体1031。且，PN结结构103包括了相邻的P型半导体1031和N型半导体1032。P型半导体1031与衬底相接，N型半导体1032与N型半导体欧姆接触层1021相接。由于单片集成的平衡探测器中至少集成了两个探测器本体102，两个探测器本体102分别的N型半导体欧姆接触层1021形成的N型台面1026之间存在电压差，因此两个探测器本体102之间存在衬底导通通路。通过预生长的PN结结构103，两个N型台面1026之间存在了两个反向串联的PN结结构，这两个反向串联的PN结结构中总会有一个PN结结构处于反偏状态，从而利用PN结反向电阻无穷大的原理进行两个探测器本体102的隔离。
实施例二
本申请实施例二提供了另一种平衡探测器，图2为平衡探测器的结构示意图，图2示出了包括衬底201、其中的一个探测器本体202和该探测器本体对应的PN结结构203的部分。为方便叙述，可将图1提供的平衡探测器称为P-I-N-P-N型平衡探测器。
PN结结构203位于探测器本体202和衬底201之间，用于每个探测器本体之间的隔离。
PN结结构203可以是第一PN结结构，也可以是第二PN结结构，对应的探测器本体202可以是第一探测器本体，也可以是第二探测器本体。
这里的探测器本体202可以为P-I-N结构，也可以为UTC-PD结构。以探测器本体202为P-I-N结构的光电探测器为例。探测器本体202从最接近衬底的一层开始，按照远离衬底的方向也依次包括N型半导体欧姆接触层2021，N型半导体2022，I型半导体2023，P型半导体2024，P型半导体欧姆接触层2025。N型半导体欧姆接触层2021远离衬底一端形成了N型台面2026，P型半导体欧姆接触层2025远离衬底一端形成了P型台面2027。
探测器本体202的底部同样预生长了PN结结构203进行探测器本体202之间的器件隔离。PN结结构203从最接近衬底的一层开始，按照远离衬底的方向依次为N型半导体2031、P型半导体2032和N型半导体2033。因此，PN结结构203包含了靠近衬底的N型半导体2031。且，PN结结构103包括了相邻的N型半导体2031和P型半导体2032。其中，N型半导体2031和P型半导体2032形成了隔离器件所需的PN结结构，由于在PN结结构203的P型半导体2032和探测器本体202的N型半导体欧姆接触层2021需要进行缓冲，因此，PN结结构103和探测器本体202之间还相隔有一层N型半导体2033，具体的，在P型半导体2032和N型半导体欧姆接触层2021之间增加了一层N型半导体2033。
使用PN结结构进行器件隔离可忽略对衬底的要求，衬底可为半绝缘衬底也可为掺杂衬底，同时也可克服干法刻蚀对衬底的刻蚀损伤，简化了对平衡探测器制备工艺的要求。因此，通过PN结结构隔断平衡探测器的衬底通路，有利于提高平衡探测器的共模抑制噪声能力，提高平衡探测器检测微弱光信号的能力。
实施例三
图3为本发明实施例提供的一种P-I-N-N-P型平衡探测器的结构示意图。
平衡探测器300包括磷化铟(InP)衬底301，厚度为200nm、掺杂浓度为1×1016cm-3的P型掺杂铟镓砷(InGaAs)层302，厚度为600nm、掺杂浓度为1×1016cm-3的N型掺杂磷化铟(InP)层303，P型掺杂InGaAs层302和N型掺杂InP层303构成了进行器件隔离的PN结结构。
平衡探测器300还包括厚度为400nm、掺杂浓度为1×1018cm-3的N型掺杂InP层304，N型掺杂InP层304相隔于PN结结构和探测器本体之间。
平衡探测器300还包括厚度为20nm、掺杂浓度为1×1019cm-3的N型InGaAs欧姆接触层305，厚度为200nm、掺杂浓度为1×1018cm-3的N型掺杂InP层306，厚度为600nm、掺杂浓度为1×1016cm-3的N型掺杂InP层307，厚度为200nm、掺杂浓度为1×1016cm-3的P型掺杂InGaAs层308,厚度为400nm、掺杂浓度为1×1018cm-3的P型掺杂InP层309,厚度为20nm、掺杂浓度为1×1019cm-3的P型掺杂InGaAs欧姆接触层3010。N型掺杂InP层304到P型掺杂InGaAs欧姆接触层3010构成了探测器本体。
平衡探测器300中左边的PN结结构可以是第一PN结结构，右边的PN结结构是第二PN结结构，对应的左边的探测器本体可以是第一探测器本体，右边的探测器本体是第二探测器本体。或者，左边的PN结结构可以是第二PN结结构，右边的PN结结构是第一PN结结构，对应的左边的探测器本体可以是第二探测器本体，右边的探测器本体是第一探测器本体。
为了方便连接电极，P型掺杂InGaAs欧姆接触层3010远离衬底一侧形成了P型台面3011，N型InGaAs欧姆接触层305远离衬底一侧形成了N型台面3012。P型台面3011和N型台面3012上制作有电极3013
示例性的，平衡探测器300的制备过程包括：通过有机金属化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)法，在InP衬底301，先生长P型掺杂InGaAs层302，为了减小由于生长P型掺杂带来的本底浓度对平衡探测器的影响，需要清洗MOCVD设备，之后二次外延平衡探测器结构。先生长N型掺杂InP层303，此时底部预先生长的PN结结构层完成，准备生长探测器本体层。依次生长N型掺杂InP层304，生长N型InGaAs欧姆接触层305，生长N型掺杂InP层306，生长N型掺杂InP层307，生长P型掺杂InGaAs层308，生长P型掺杂InP层309，生长P型掺杂InGaAs欧姆接触层3010，得到探测器本体层。之后通过光刻和/或刻蚀技术制作P型台面3011和N型台面3012，通过溅射和/或电镀技术制作电极3013。
实施例四
图4为本发明实施例提供的一种P-I-N-P-N型平衡探测器的结构示意图。
平衡探测器400包括InP衬底401，厚度为200nm、掺杂浓度为1×1018cm-3的N型掺杂InP层402，厚度为600nm、掺杂浓度为1×1016cm-3的N型掺杂InP层403，N型掺杂InP层402和N型掺杂InP层403构成了PN结结构中的N极，厚度为200nm、掺杂浓度为1×1016cm-3的P型掺杂InGaAs层404和厚度为400nm、掺杂浓度为1×1018cm-3的P型掺杂InP层405，P型掺杂InGaAs层404和P型掺杂InP层405构成了PN结结构中的P极，N型掺杂InP层402到P型掺杂InP层405构成了底部预先生长的PN结结构。
平衡探测器400还包括厚度200nm、掺杂浓度1×1018cm-3的N型掺杂InP层406，N型掺杂InP层406相隔于PN结结构和探测器本体之间。
平衡探测器400还包括厚度20nm、掺杂浓度1×1019cm-3的N型InGaAs欧姆接触层407，厚度200nm、掺杂浓度1×1018cm-3的N型掺杂InP层408，厚度600nm、掺杂浓度1×1016cm-3的N型掺杂InP层409，厚度200nm、掺杂浓度1×1016cm-3的P型掺杂InGaAs层4010，厚度400nm、掺杂浓度1×1018cm-3的P型掺杂InP层4011，厚度20nm、掺杂浓度1×1019cm-3的P型掺杂InGaAs欧姆接触层4012。N型掺杂InP层406到P型掺杂InGaAs欧姆接触层4012构成了探测器本体。
P型掺杂InGaAs欧姆接触层4012和N型InGaAs欧姆接触层407远离衬底一侧分别形成了P型台面4013和N型台面4014，P型台面4013和N型台面4014上制作有电极4015。
平衡探测器400中左边的PN结结构可以是第一PN结结构，右边的PN结结构是第二PN结结构，对应的左边的探测器本体可以是第一探测器本体，右边的探测器本体是第二探测器本体。或者，左边的PN结结构可以是第二PN结结构，右边的PN结结构是第一PN结结构，对应的左边的探测器本体可以是第二探测器本体，右边的探测器本体是第一探测器本体。
示例性的，平衡探测器400的制备过程包括：通过MOCVD法，在InP衬底401上外延，依次生长N型掺杂InP层402,生长N型掺杂InP层403,生长P型掺杂InGaAs层404,生长P型掺杂InP层405。此时底部预先生长的PN结结构层完成，为了减小由于生长P型掺杂带来的本底浓度对探测器的影响，需要清洗MOCVD设备，二次外延探测器本体层。依此生长N型掺杂InP层406，生长N型InGaAs欧姆接触层407，N型掺杂InP层408，生长N型掺杂InP层409，生长P型掺杂InGaAs层4010，生长P型掺杂InP层4011，生长P型掺杂InGaAs欧姆接触层4012，得到探测器本体层。之后通过光刻和/或刻蚀技术制作P型台面4013和N型台面4014，通过溅射和/或电镀技术制作CPW电极4015。
一般的，平衡探测器中包含两个探测器本体，但是，本申请实施例提供的探测器结构也可以推广应用于包含多个探测器本体的探测器中。在包含多个探测器本体的探测器中，设置多个PN结结构，每个PN结结构对应于一个探测器本体，每个PN结结构位于对应的探测器本体与衬底之间，对多个探测器本体之间产生的暗电流进行隔离。
基于相同的设计构思，本申请实施例还提供了一种平衡探测器的制备方法。
实施例五
如图5所示，本申请实施例提供的平衡探测器的制备方法，可用于制备实施例一至实施例四中的任一种平衡探测器，包括：
S501：在衬底上依次生长PN结结构层和探测器本体层；其中所述探测器本体层包括重掺杂的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层。
由于PN结结构位于衬底和探测器本体之间，并且半导体材料的生长是由衬底向上依次一层一层地进行的，因此，先生长PN结结构层，再生长探测器本体层。按照PN结结构和探测器本体包括的半导体材料，从衬底开始，向远离衬底方向，依次生长PN结结构和探测器本体的每一层半导体材料，例如，可以按照本申请实施例一至实施例四中任一种平衡探测器中PN结结构和探测器本体的材料依次生长每一层半导体材料。
为了简化制备工艺在衬底上生长的半导体，每一层材料相同、掺杂的元素也相同，因此，平衡探测器中的每个探测器本体和每个PN结结构的结构均相同。但平衡探测器中的每个探测器本体和每个PN结结构的结构相同不是必须的，在实际实施时，只要制备工艺允许，可以以使用和搭配不同的探测器本体结构和PN结结构。
S502：对所述探测器本体层进行刻蚀，直至所述N型欧姆接触层，得到第一探测器本体和第二探测器本体。
具体的，可以利用下述步骤1和步骤2对所述探测器本体层进行刻蚀，直至所述N型欧姆接触层，得到第一探测器本体和第二探测器本体：
步骤1、在所述P型欧姆接触层上进行刻蚀，得到两个P型台面，每个P型台面对应一个探测器本体。
可以利用任一种常用的刻蚀技术，例如光刻和/或刻蚀技术，对P型欧姆接触层进行刻蚀，形成相互间隔的两个P型台面，对一般的平衡探测器来说，一个平衡探测器一般包括两个探测器本体，因此通过刻蚀形成两个相互间隔的P型台面。P型台面之间的距离依据实际应用确定，并且本申请不对刻蚀形成的P型台面的俯视形状进行限定。
步骤2、基于所述P型台面，对所述探测器本体层进行刻蚀，直至所述N型欧姆接触层，得到第一探测器本体和第二探测器本体。
之后可以利用任一种常用的刻蚀技术，例如湿法腐蚀的方法，从P型台面向衬底方向进行刻蚀，直至N型欧姆接触层。这里，为了简化制备工艺，对探测器本体层进行刻蚀的过程是基于P型台面的大小和形状进行的，从P型台面的边沿直接向衬底方向刻蚀。在实施时，也可以将探测器本体层的其他半导体材料层刻蚀为不同的形状。
一般的，平衡探测器中包含两个探测器本体，因此，本申请实施例提供了包含第一探测器本体和第二探测器本体的平衡探测器的制备方法，但此制备方法也可以推广应用于包含多个探测器本体的探测器使用。
S503：对所述N型欧姆接触层和所述PN结结构层进行刻蚀，得到第一PN结结构和第二PN结结构，所述第一PN结结构位于第一探测器本体与衬底之间，所述第二PN结结构位于第二探测器本体与衬底之间。
具体的，可以利用下述步骤1和步骤2对所述N型欧姆接触层和所述PN结结构层进行刻蚀：
步骤1、在所述N型欧姆接触层上进行刻蚀，得到两个N型台面，每个N型台面对应一个P型台面，所述N型台面与对应的P型台面共心，且所述N型台面的面积大于所述P型台面。
同样可以利用任一种常用的刻蚀技术，例如光刻和/或刻蚀技术，对N型欧姆接触层进行刻蚀形成N型台面。本申请同样不对刻蚀形成的N型台面的俯视形状进行限定。
步骤2、基于所述N型台面，对所述PN结结构层进行刻蚀，直至所述衬底，得到第一PN结结构和第二PN结结构。
之后，利用任一种常用的刻蚀技术，例如干法刻蚀的方法，从N型台面向衬底方向进行刻蚀，直至衬底。这里，可以进一步将衬底部分刻蚀，以获得更好的隔离效果。也可刻蚀到衬底即停止，但即便没有刻蚀衬底，干法刻蚀不可避免的会对衬底造成损伤。
S504：在第一探测器本体的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层、以及第二探测器本体的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层上分别安装电极，并将第一探测器本体和第二探测器本体之间的电极连接。
可以在第一探测器本体的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层、以及第二探测器本体的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层上分别通过溅射和/或电镀的方法安装CPW电极。具体的，在第一探测器本体的P型欧姆接触层和第二探测器本体的P型欧姆接触层形成的P型台面安装电极，并且在第一探测器本体的N型欧姆接触层和第二探测器本体的N型欧姆接触层形成的N型台面安装电极。
之后，通过中间信号电极将第一探测器本体和第二探测器本体之间的电极连接，示例性的，中间信号电极同时连接一个探测器本体P型欧姆接触层形成的P型台面和另一个探测器本体N型欧姆接触层形成的N型台面，将两个探测器本体连接起来。具体的，将第一探测器本体P型欧姆接触层形成的P型台面和第二探测器本体N型欧姆接触层形成的N型台面使用中间信号电极连接；或者，将第二探测器本体P型欧姆接触层形成的P型台面和第一探测器本体N型欧姆接触层形成的N型台面使用中间信号电极连接。这样，在上述两个探测器本体的N型台面之间会形成N-P-P-N或者P-N-N-P的通道，由于两个P-N结串联，总会有一个P-N结工作在反向截止状态，从而能够起到隔离两个探测器本体的作用，这种结构的平衡探测器将衬底通路隔断，有利于提高共模抑制噪声能力，提高平衡探测器检测微弱光信号的能力。
综上所述，以上仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平衡探测器，其特征在于，包括衬底、第一探测器本体、第二探测器本体、第一PN结结构和第二PN结结构；
所述第一探测器本体和第二探测器本体之间通过导线连接，用于光电信号的探测；
所述第一PN结结构位于所述第一探测器本体和所述衬底之间；
所述第二PN结结构位于所述第二探测器本体和所述衬底之间；
所述第一PN结结构和所述第二PN结结构，用于对所述第一探测器本体和第二探测器本体之间通过衬底产生的暗电流进行隔离。
2.根据权利要求1所述的平衡探测器，其特征在于，所述第一PN结结构包括靠近衬底的P型半导体；或者，所述第一PN结结构包括靠近衬底的N型半导体。
3.根据权利要求2所述的平衡探测器，其特征在于，所述第一PN结结构包括相邻的P型半导体和N型半导体。
4.根据权利要求1所述的平衡探测器，其特征在于，所述第二PN结结构包括靠近衬底的P型半导体；或者，所述第二PN结结构包括靠近衬底的N型半导体。
5.根据权利要求4所述的平衡探测器，其特征在于，所述第二PN结结构包括相邻的P型半导体和N型半导体。
6.根据权利要求1所述的平衡探测器，其特征在于，所述第一PN结结构和所述第一探测器本体之间相隔有一层N型半导体。
7.根据权利要求1所述的平衡探测器，其特征在于，所述第二PN结结构和所述第二探测器本体之间相隔有一层N型半导体。
8.一种平衡探测器的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底上依次生长PN结结构层和探测器本体层；其中所述探测器本体层包括重掺杂的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层；
对所述探测器本体层进行刻蚀，直至所述N型欧姆接触层，得到第一探测器本体和第二探测器本体；
对所述N型欧姆接触层和所述PN结结构层进行刻蚀，得到第一PN结结构和第二PN结结构，所述第一PN结结构位于第一探测器本体与衬底之间，所述第二PN结结构位于第二探测器本体与衬底之间；
在第一探测器本体的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层、以及第二探测器本体的P型欧姆接触层和N型欧姆接触层上分别安装电极，并将第一探测器本体和第二探测器本体之间的电极连接。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述探测器本体层进行刻蚀，直至所述N型欧姆接触层，得到第一探测器本体和第二探测器本体的步骤包括：
在所述P型欧姆接触层上进行刻蚀，得到两个P型台面，每个P型台面对应一个探测器本体；
基于所述P型台面，对所述探测器本体层进行刻蚀，直至所述N型欧姆接触层，得到第一探测器本体和第二探测器本体。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述N型欧姆接触层和所述PN结结构层进行刻蚀，得到第一探测器本体和第二探测器本体的步骤包括：
在所述N型欧姆接触层上进行刻蚀，得到两个N型台面，每个N型台面对应一个P型台面，所述N型台面与对应的P型台面共心，且所述N型台面的面积大于所述P型台面；
基于所述N型台面，对所述PN结结构层进行刻蚀，直至所述衬底，得到第一PN结结构和第二PN结结构。
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