CN112151520A - 具有单片集成结构的光电收发芯片、其制作方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有单片集成结构的光电收发芯片、其制作方法及应用。所述单片集成的光电收发芯片包括集成设置的发光二极管与光探测器，所述发光二极管与光探测器之间设置有反射镜结构，所述反射镜结构至少用于防止所述发光二极管发射的光线向所述光探测器传输。进一步的，所述反射镜结构还用于将所述发光二极管发射的至少部分光线向所述发光二极管的出光面反射。本发明实施例提出的光电收发芯片具有尺寸小、制作方法简单、集成度高，且发光二极管和光探测器不会相互影响等优点，可大幅提升可见光通信模块的器件性能和稳定性。

Description

具有单片集成结构的光电收发芯片、其制作方法与应用
技术领域
本发明涉及一种单片集成的光电收发芯片，尤其涉及一种发光二极管与光探测器单片集成的光电收发芯片、其制作方法与应用，属于半导体光电技术领域。
背景技术
III-V族氮化物半导体发光二极管(LED)具有效率高、体积小、重量轻、寿命长等优点，在半导体照明领域发挥着举足轻重的作用。伴随着LED照明技术的发展，可见光通信技术(VLC)应运而生。可见光通信是一种利用LED的快速响应特性实现高速数据传输的新型绿色信息技术，可以使LED灯在照明的同时进行高速通信，该项技术可使照明设备具备“无线路由器”、“通信基站”、“网络接入点”等功能，具有泛在覆盖、宽带高速、节能经济、绿色健康、可靠兼容和空间复用等优点，在室内绿色信息网络、泛在三维定位系统、敏感区域安全通信、军用特种信息网络等领域具有广泛的应用前景。
在可见光通信系统中，光模块不仅包含作为发光源的LED，还需要可见光探测器，实现可见光信号的接收探测。常见的可见光探测器为硅光探测器，因此需实现LED与光探测器的集成。现有技术中，光模块中发光源与硅光探测器为两个独立的器件，通过封装集成在一起，实现光信号的收发一体化。但是这种技术至少存在以下几个缺点：
第一，这种光模块中发光源LED和Si光探测器需单独进行贴片封装，封装效率较低，成本较高。
第二，由于封装精度的影响，这种光模块中LED与Si光探测器的距离较远，导致光模块尺寸较大，无法满足一些空间紧凑的场景应用，如手机等。
第三，将LED与Si光探测器焊接在一起后，需要金线等与驱动电路连接，金线会阻挡LED发出的光和Si光探测器接收到的光，影响LED和Si光探测器的性能。
第四，现有技术中LED发出的光容易被反射到Si光探测器中，导致Si光探测器漏电很大，影响光探测器对入射光信号的探测。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有单片集成结构的光电收发芯片、其制作方法与应用，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种具有单片集成结构的光电收发芯片，包括集成设置的发光二极管与光探测器，所述发光二极管与光探测器之间设置有反射镜结构，所述反射镜结构至少用于防止所述发光二极管发射的光线向所述光探测器传输。
进一步地，所述反射镜结构还用于将所述发光二极管发射的至少部分光线向所述发光二极管的出光面反射。
进一步地，所述反射镜结构包括金属反射镜、介质膜布拉格反射镜和氮化物布拉格反射镜中的任意一种，但不限于此。
本发明实施例还提供了一种制作所述具有单片集成结构的光电收发芯片的方法，其包括：
于衬底上形成发光二极管的外延结构，所述外延结构包括依次设置的第一接触层、有源区和第二接触层，所述第一接触层与第二接触层具有不同导电类型；
在所述外延结构上形成与第二接触层配合的第二欧姆接触结构、反射镜结构，并制作与第一接触层配合的第一欧姆接触结构，再去除所述衬底，形成发光二极管结构，所述发光二极管结构具有相背对的第一面、第二面，其中所述第一面为与第一接触层相应的发光二极管结构表面；
将所述发光二极管结构的第二面与用于形成光探测器的半导体结构键合，再进行光探测器结构的制作；以及
将所述发光二极管结构与光探测器结构电学隔离，获得具有单片集成结构的光电收发芯片。
本发明实施例还提供了一种制作所述具有单片集成结构的光电收发芯片的方法，其包括：
于衬底上形成发光二极管的外延结构，所述外延结构包括依次设置的反射镜结构、第一接触层、有源区和第二接触层，所述第一接触层与第二接触层具有不同导电类型，所述衬底用于制作光探测器结构；
对所述外延结构进行加工，使用于制作光探测器结构的衬底材料暴露，再进行光探测器的制作；
将所述外延结构与光探测器结构电学隔离；以及
制作分别与第一接触层、第二接触层配合的第一欧姆接触结构、第二欧姆接触结构，获得具有单片集成结构的光电收发芯片。
本发明实施例还提供了一种光通信装置，其包括所述具有单片集成结构的光电收发芯片。
与现有技术相比，本发明实施例通过在具有单片集成结构的光电收发芯片中间插入具有高反射率的反射镜结构，一方面可以提高发光二极管的取光效率，使更多量子阱发出的光从发光二极管内出射，另一方面可以避免发光二极管发出的光入射到光探测器中，影响光探测器的性能。另外，本发明实施例单片集成的光电收发芯片可通过穿孔电极与硅集成电路等进行连接，无需打线，可以大幅提高集成芯片的器件性能和集成度，有利于制作集成芯片阵列。因此，本发明实施例提出的具有单片集成结构的光电收发芯片具有尺寸小、制作方法简单、集成度高，且发光二极管和光探测器不会相互影响等优点，可大幅提升可见光通信模块的器件性能和稳定性。
附图说明
图1所示为本发明实施例1中氮化物发光二极管外延结构示意图。
图2所示为本发明实施例1中制作完p型欧姆接触后的结构示意图。
图3所示为本发明实施例1中在p侧刻蚀出n型欧姆接触孔后的结构示意图。
图4所示为本发明实施例1中在绝缘介质膜上进行n电极开窗后的结构示意图。
图5所示为本发明实施例1中制作完n型欧姆接触后的结构示意图。
图6所示为本发明实施例1中去除发光二极管衬底后的结构示意图。
图7所示为本发明实施例1中在发光二极管氮面制备微纳结构的器件结构示意图。
图8a-图8b所示为本发明实施例1中两种发光二极管与光探测器单片集成的光电收发芯片的结构示意图，其中图8a所示光探测器为共面电极结构，图8b所示光探测器为垂直结构。
图9所示为本发明实施例2中氮化物发光二极管外延结构示意图。
图10所示为本发明实施例2中制作完p型欧姆接触，且暴露出Si衬底后的结构示意图。
图11所示为本发明实施例2中制作完光探测器工艺后的两种器件结构示意图，其中图11a所示光探测器为共面电极结构，图11b所示光探测器为垂直结构。
图12所示为本发明实施例2中制作完发光二极管穿孔p电极和n电极后单片集成的光电收发芯片结构示意图。
图13所示分别是集成于本发明实施例1及现有光电收发芯片内的光探测器于暗态下的电流-电压曲线。
附图标记说明：101为衬底，102为n型接触层，103为有源区，104为电子阻挡层，105为p型接触层，106为p型电极、或透明导电膜与高反膜的组合，107为绝缘介质膜，108为n型电极，109为焊料，110为光探测器片，111为光探测器的电极一，112为光探测器的电极二，113为离子注入或刻蚀区。图中201为衬底，202为生长的反射镜，203为n型接触层，204为有源区，205为p型接触层，206为透明电极，207为光探测器的电极一，208为光探测器的电极二，209为离子注入或刻蚀区，210为发光二极管的穿孔n电极，211为发光二极管的穿孔p电极。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例的一个方面提供的一种光电收发芯片由发光二极管与光探测器单片集成形成，所述发光二极管与光探测器之间设置有反射镜结构，所述反射镜结构至少用于防止所述发光二极管发射的光线向所述光探测器传输。
进一步地，所述反射镜结构还用于将所述发光二极管发射的至少部分光线向所述发光二极管的出光面反射。
进一步地，所述反射镜结构包括金属反射镜、介质膜布拉格反射镜和氮化物布拉格反射镜中的任意一种，且不限于此。
进一步地，所述光探测器的类型包含p-i-n型、肖特基型、金属-半导体-金属型、雪崩型中的任意一种，且不限于此。
进一步地，所述发光二极管的出光面上还设置有取光增强的微纳结构。
进一步地，所述发光二极管与光探测器之间通过金属键合和/或非金属键合方式结合。其中金属键合包括AuSn、NiSn、AuAu、NiGe等，非金属键合包括SiO2、TiO2等，但均不限于此。
进一步地，所述发光二极管与光探测器之间是电学隔离的。
本发明实施例的另一个方面提供的一种制作所述具有单片集成结构的光电收发芯片方法包括：
于衬底上形成发光二极管的外延结构，所述外延结构包括依次设置的第一接触层、有源区和第二接触层，所述第一接触层与第二接触层具有不同导电类型；
在所述外延结构上形成与第二接触层配合的第二欧姆接触结构、反射镜结构，并制作与第一接触层配合的第一欧姆接触结构，再去除所述衬底，形成发光二极管结构，所述发光二极管结构具有相背对的第一面、第二面，其中所述第一面为与第一接触层相应的发光二极管结构表面；
将所述发光二极管结构的第二面与用于形成光探测器的半导体结构键合，再进行光探测器结构的制作；以及
将所述发光二极管结构与光探测器结构电学隔离，获得具有单片集成结构的光电收发芯片。
进一步地，所述的制作方法还包括：在形成所述第二欧姆接触材料、反射镜结构之后，在所述外延结构中制作出与第一欧姆接触结构配合的穿孔结构，其后在所述外延结构上形成绝缘介质膜，且使第一接触层从绝缘介质膜中暴露出，然后制作所述第一欧姆接触结构。
进一步地，所述的制作方法还包括：在去除所述衬底后，于暴露出的第一接触层上制作取光增强的微纳结构。
进一步地，所述第二欧姆接触结构与反射镜结构一体设置。
进一步地，所述第一导电类型、第二导电类型中的任意一者为n型，另一者为p型。
进一步地，所述衬底的材质包括GaN、AlN、蓝宝石、SiC、Si、MgAl2O4中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
例如，在一个较为典型的实施方案中，所述的制作方法包括：
在衬底上生长发光二极管结构，具体包括n型层、有源区和p型层；
随后在发光二极管的p型层上沉积p型欧姆接触金属和高反射镜层；
进行其它器件加工工艺，如光刻、刻蚀、沉积和退火等制备发光二极管器件；
将发光二极管的电极与匹配的CMOS读出电路对齐，键合在一起；
通过干法刻蚀或湿法腐蚀等方法将发光二极管之间的Si片材料暴露出来；
通过器件加工工艺，如光刻、沉积、离子注入和退火等，完成光探测器的器件制备；
将Si光探测器与发光二极管下方的Si材料通过刻蚀、离子注入等方式进行电学隔离；
采用刻蚀、切割方法进行芯片分离，制备具有单片集成结构的光电收发芯片。
在前述实施方案中，发光二极管的p型欧姆接触可以分为两种，即p型欧姆接触金属，或透明导电膜与高反膜的组合，其中p型欧姆接触金属包括Ni、Al、Ag、Pd、Pt、Au、TiN等材料中的任意一种或两种以上的组合。透明导电膜包括AZO、IGZO、ITO、ZnO和MgO等材料中的任意一种或两种以上的组合，高反膜为Ag、Al、ZnO、MgO、SiO2、SiNx、TiO2、ZrO2、AlN、Al2O3、Ta2O5、HfO2、HfSiO4、AlON等材料中的任意一种或两种以上的组合，但均不限于此。
本发明实施例的另一个方面提供的一种制作所述具有单片集成结构的光电收发芯片方法包括：
于衬底上形成发光二极管的外延结构，所述外延结构包括依次设置的反射镜结构、第一接触层、有源区和第二接触层，所述第一接触层与第二接触层具有不同导电类型，所述衬底用于制作光探测器结构；
对所述外延结构进行加工，使用于制作光探测器结构的衬底材料暴露，再进行光探测器的制作；
将所述外延结构与光探测器结构电学隔离；以及
制作分别与第一接触层、第二接触层配合的第一欧姆接触结构、第二欧姆接触结构，获得具有单片集成结构的光电收发芯片。
进一步地，所述的制作方法还包括：在所述第二结构层上制作透明电极。
进一步地，所述的制作方法还包括：在所述外延结构中制作出分别与第一欧姆接触结构、第二欧姆接触结构配合的穿孔结构，然后制作所述第一欧姆接触结构、第二欧姆接触结构。
所述衬底的材质包括Si材料、III族氮化物材料、GaAs体系和InP体系材料中的任意一种，且不限于此。
例如，在一个较为典型的实施方案中，所述的制作方法包括：
在硅衬底上依次生长高反射镜层和发光二极管结构，包括n型层、有源区和p型层；
进行器件加工工艺，如光刻、沉积和退火等制备发光二极管器件；
通过干法刻蚀或湿法腐蚀等方法将发光二极管之间的Si片材料暴露出来；
通过器件加工工艺，如光刻、沉积、离子注入和退火等，完成光探测器的器件制备；
将Si光探测器与发光二极管下方的Si材料通过刻蚀、离子注入等方式进行电学隔离；
在Si衬底背面，通过光刻、刻蚀、沉积等工艺，制备穿孔电极，分别与Si光探测器和发光二极管实现电学连接，再将单片集成的光电收发芯片与硅CMOS读出电路进行电学连接；
采用刻蚀、切割方法进行芯片分离，制备具有单片集成结构的光电收发芯片。
在本发明的前述实施方案中，发光二极管的取光增强结构和外延层的隔离可通过湿法腐蚀形成，其中湿法腐蚀为KOH、NaOH、TMAH、(NH4)2S等碱性溶液或H3PO4、HF、HNO3等酸性溶液中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
在本发明的前述实施方案中，发光二极管中的绝缘膜可以是SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、AlON、SiAlON、TiO2、Ta2O5和ZrO2等材料中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
本发明实施例的另一个方面提供的一种光通信装置包括所述具有单片集成结构的光电收发芯片。
本发明提实施例出单片集成的光电收发芯片可通过穿孔电极与硅集成电路进行连接，无需打线，可以大幅提高集成芯片的器件性能和集成度，有利于制作集成芯片阵列。
本发明提出的具有单片集成结构的光电收发芯片具有尺寸小、制作方法简单，且发光二极管和光探测器不会相互影响等优点，可大幅提升可见光通信模块的器件性能和稳定性。
下面结合若干优选实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下实施例中采用的实施条件可以根据实际需要而做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
下面将结合实施例对本发明专利进行详细说明。
实施例1：一种GaN基蓝光LED与Si光探测器单片集成的光电收发芯片的制作方法包括如下步骤：
S1：在衬底上生长氮化物发光二极管结构，包括1000nm n-GaN接触层、6对In0.15Ga0.85N/GaN多量子阱，20nm p-AlGaN电子阻挡层，100nmp-GaN接触层，如图1所示。
S2：清洗外延片，在p-GaN接触层上依次沉积5nm的Ni和100nm的Ag，并在压缩空气中500℃退火3分钟，以形成较好的欧姆接触，如图2所示。。
S3：在高反射率的Ni/Ag电极上，通过光刻和刻蚀形成穿孔结构(Via结构)，孔的深度达到n-GaN接触层，用于形成n型欧姆接触，如图3所示。
S4：在外延片表面沉积200nm的SiO2绝缘介质膜，然后通过光刻和刻蚀，暴露出孔底部的n-GaN接触层，如图4所示，在外延片表面沉积50nm Cr和300nmAu，形成n型欧姆接触，如图5所示。
S5：将发光二极管的p面朝下，与Si光探测器片正面键合在一起，采用减薄、研磨、干法刻蚀或湿法腐蚀等方法去除发光二极管的衬底和缓冲层，留下n型接触层，如图6所示。
S6：在(000-1)氮面n-GaN接触层上，采用热磷酸H3PO4溶液制备取光增强的微纳结构，如图7所示。
S7：在n-GaN接触层上光刻，通过干法刻蚀或湿法腐蚀等方法，将发光二极管之间的Si光探测器材料暴露出来。
S8：通过器件加工工艺，如光刻、刻蚀、沉积和退火等，完成Si光探测器的器件制备，如图8所示。
S9：将Si光探测器与发光二极管下方Si材料通过刻蚀、离子注入等方式进行电学隔离。
S10：采用刻蚀、切割等方法进行芯片分离，制备发光二极管与光探测器单片集成的光电收发芯片，如图13所示，本发明制备的光探测器暗电流比采用传统方法制备的光探测器暗电流小两个量级以上。
实施例2：一种GaN基白光LED与Si光探测器单片集成的光电收发芯片的制作方法包括如下步骤：
S1：在衬底上生长氮化物发光二极管结构，包括2000nm n-GaN接触层、9对In0.1Ga0.9N/GaN多量子阱，14nmp-AlGaN电子阻挡层，80nmp-GaN接触层，如图1所示。
S2：清洗外延片，在p-GaN接触层上依次沉积10nm的Ni和50nm的Ag，并在压缩空气中525℃退火7分钟，以形成较好的欧姆接触，如图2所示。。
S3：在高反射率的Ni/Ag电极上，通过光刻和刻蚀形成穿孔结构(Via结构)，孔的深度达到n-GaN接触层，用于形成n型欧姆接触，如图3所示。
S4：在外延片表面沉积50nm的Al2O3绝缘介质膜，然后通过光刻和刻蚀，暴露出孔底部的n-GaN接触层，如图4所示，在外延片表面沉积20nm Ti和200nmAu，形成n型欧姆接触，如图5所示。
S5：将发光二极管的p面朝下，与Si光探测器片正面键合在一起，采用减薄、研磨、干法刻蚀或湿法腐蚀等方法去除发光二极管的衬底和缓冲层，留下n型接触层，如图6所示。
S6：在(000-1)氮面n-GaN接触层上，采用热磷酸H3PO4溶液制备取光增强的微纳结构，如图7所示。
S7：在n-GaN接触层上光刻，通过干法刻蚀或湿法腐蚀等方法，将发光二极管之间的Si光探测器材料暴露出来。
S8：通过器件加工工艺，如光刻、刻蚀、沉积和退火等，完成Si光探测器的器件制备，如图8所示。
S9：将Si光探测器与发光二极管下方Si材料通过刻蚀、离子注入等方式进行电学隔离。
S10：在发光二极管的上方旋涂荧光粉等，将发光二极管发出的紫光通过荧光粉转换成白光。
S11：采用刻蚀、切割等方法进行芯片分离，制备发光二极管与光探测器单片集成的光电收发芯片。
实施例3：一种GaN基近紫外LED与Si光探测器单片集成的光电收发芯片的制作方法包括如下步骤：
S1：在硅衬底上生长GaN基近紫外发光二极管结构，具体包括40对AlGaN/GaN布拉格反射镜，1200nm n-GaN接触层、8对In0.05Ga0.95N/AlGaN多量子阱，30nm p-AlGaN电子阻挡层，80nm p-GaN接触层，如图9所示。
S2：在p-GaN接触层上沉积200nm的ITO，并在压缩空气中550℃退火5分钟，以形成较好的欧姆接触。
S3：光刻，通过干法刻蚀或湿法腐蚀等方法，将发光二极管之间的光探测器材料暴露出来，如图10所示。
S4：通过器件加工工艺，如光刻、刻蚀、沉积和退火等，完成可见光探测器的器件制备，如图11所示。
S5：将Si光探测器与发光二极管下方Si材料通过刻蚀、离子注入等方式进行电学隔离。
S6：通过光刻、刻蚀、沉积等工艺，制备发光二极管的穿孔p电极和穿孔n电极，如图12所示。
S7：将单片集成的光电收发芯片与硅的CMOS读出电路进行电学连接。
S8：采用刻蚀、切割等方法进行芯片分离，制备发光二极管与光探测器单片集成的光电收发芯片。
以上实施例提出的具有单片集成结构的光电收发芯片具有尺寸小、制作方法简单、集成度高，且发光二极管和光探测器不会相互影响等优点，可大幅提升可见光通信模块的器件性能和稳定性。
例如，图13中的曲线2、曲线1分别示出了集成于本发明实施例1光电收发芯片内的光探测器及一种市售集成型光电收发芯片内的光探测器于暗态下的电流-电压曲线。
应当理解，以上所述的仅是本发明的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种具有单片集成结构的光电收发芯片，包括集成设置的发光二极管与光探测器，其特征在于：所述发光二极管与光探测器之间设置有反射镜结构，所述反射镜结构至少用于防止所述发光二极管发射的光线向所述光探测器传输。
2.根据权利要求1所述的具有单片集成结构的光电收发芯片，其特征在于：所述反射镜结构还用于将所述发光二极管发射的至少部分光线向所述发光二极管的出光面反射。
3.根据权利要求1或2所述的具有单片集成结构的光电收发芯片，其特征在于：所述反射镜结构包括金属反射镜、介质膜布拉格反射镜和氮化物布拉格反射镜中的任意一种；和/或，所述光探测器的类型包含p-i-n型、肖特基型、金属-半导体-金属型、雪崩型中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的具有单片集成结构的光电收发芯片，其特征在于：所述发光二极管的出光面上还设置有取光增强的微纳结构。
5.根据权利要求1所述的具有单片集成结构的光电收发芯片，其特征在于：所述发光二极管与光探测器之间通过金属键合和/或非金属键合方式结合；和/或，所述发光二极管与光探测器之间是电学隔离的。
6.如权利要求1-5中任一项所述具有单片集成结构的光电收发芯片的制作方法，其特征在于包括：
于衬底上形成发光二极管的外延结构，所述外延结构包括依次设置的第一接触层、有源区和第二接触层，所述第一接触层与第二接触层具有不同导电类型；
在所述外延结构上形成与第二接触层配合的第二欧姆接触结构、反射镜结构，并制作与第一接触层配合的第一欧姆接触结构，再去除所述衬底，形成发光二极管结构，所述发光二极管结构具有相背对的第一面、第二面，其中所述第一面为与第一接触层相应的发光二极管结构表面；
将所述发光二极管结构的第二面与用于形成光探测器的半导体结构键合，再进行光探测器结构的制作；以及
将所述发光二极管结构与光探测器结构电学隔离，获得具有单片集成结构的光电收发芯片。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于还包括：在形成所述第二欧姆接触材料、反射镜结构之后，在所述外延结构中制作出与第一欧姆接触结构配合的穿孔结构，其后在所述外延结构上形成绝缘介质膜，且使第一接触层从绝缘介质膜中暴露出，然后制作所述第一欧姆接触结构；和/或，在去除所述衬底后，于暴露出的第一接触层上制作取光增强的微纳结构。
8.根据权利要求6或7所述的制作方法，其特征在于：所述第二欧姆接触结构与反射镜结构一体设置；和/或，所述第一导电类型、第二导电类型中的任意一者为n型，另一者为p型；和/或，所述衬底的材质包括GaN、AlN、蓝宝石、SiC、Si、MgAl2O4中的任意一种或两种以上的组合。
9.如权利要求1-3中任一项具有单片集成结构的光电收发芯片的制作方法，其特征在于包括：
于衬底上形成发光二极管的外延结构，所述外延结构包括依次设置的反射镜结构、第一接触层、有源区和第二接触层，所述第一接触层与第二接触层具有不同导电类型，所述衬底用于制作光探测器结构；
对所述外延结构进行加工，使用于制作光探测器结构的衬底材料暴露，再进行光探测器的制作；
将所述外延结构与光探测器结构电学隔离；以及
制作分别与第一接触层、第二接触层配合的第一欧姆接触结构、第二欧姆接触结构，获得具有单片集成结构的光电收发芯片。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于还包括：在所述第二结构层上制作透明电极；和/或，在所述外延结构中制作出分别与第一欧姆接触结构、第二欧姆接触结构配合的穿孔结构，然后制作所述第一欧姆接触结构、第二欧姆接触结构；和/或，所述衬底的材质包括Si、III族氮化物、GaAs和InP中的任意一种。
11.光通信装置，其特征在于包括权利要求1--5中任一项所述具有单片集成结构的光电收发芯片。
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