CN116759471B - 一种光电探测器、光电探测器芯片以及硅基光子芯片 - Google Patents

一种光电探测器、光电探测器芯片以及硅基光子芯片 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光电探测器、光电探测器芯片以及硅基光子芯片，该光电探测器包括：间隔预设距离的第一波导和第二波导；第二波导的形状为环形；衬底层，用于进行掺杂；第一掺杂区，在衬底层的设定区域通过掺杂形成；环形光吸收层，位于第一掺杂区的表面同时位于第二波导的内壁远离第二波导的外壁的一侧，部分环形光吸收层与第二波导的内壁存在间隙且其他部分环形光吸收层与第二波导的内壁共用至少一个切面；环形光吸收层的折射率大于第二波导的折射率以及空气的折射率；环形光吸收层用于接收第二波导传输的光信号。本发明可以提高光电探测器的线性度，也可以降低光电探测器的寄生参数，提高了光电探测器的带宽。

Description

一种光电探测器、光电探测器芯片以及硅基光子芯片
技术领域
本发明涉及光电探测技术领域，尤其涉及一种光电探测器、光电探测器芯片以及硅基光子芯片。
背景技术
硅基光子芯片与标准半导体工艺兼容，具备成本低，集成度高的优点，在业界得到广泛使用。在光通信领域，硅基光子芯片的接收端通常使用波导型锗硅光电探测器。
目前的波导型锗硅光电探测器主要采用方形结构，光从一端入射，经过锗吸收层，再从另一端出射，这样的结构会导致入射端的光强较强，出射端的光强较弱，锗吸收层内产生的光生载流子在空间上分布不均匀，进而降低光电探测器的线性度。
发明内容
本发明提供了一种光电探测器、光电探测器芯片及硅基光子芯片，有效解决了现有方案中的波导型锗硅光电探测器的锗吸收层内产生的光生载流子在空间上分布不均匀进而降低光电探测器的线性度的技术问题，本发明提供的光电探测器可以提高光电探测器的线性度，也可以降低光电探测器的寄生参数，提高了光电探测器的带宽。
根据本发明的一方面，提供了一种光电探测器，该光电探测器包括：
间隔预设距离的第一波导和第二波导；所述第一波导用于接收入射光并将接收的入射光耦合至所述第二波导中；所述第二波导的形状为环形；
衬底层，用于进行掺杂；
第一掺杂区，在所述衬底层的设定区域通过掺杂形成；
环形光吸收层，位于所述第一掺杂区的表面同时位于所述第二波导的内壁远离所述第二波导的外壁的一侧，部分所述环形光吸收层与所述第二波导的内壁存在间隙且其他部分所述环形光吸收层与所述第二波导的内壁共用至少一个切面；所述环形光吸收层的折射率大于所述第二波导的折射率以及空气的折射率；所述环形光吸收层用于接收所述第二波导传输的光信号，并使接收的光信号在环形光吸收层中发生全反射；
第二掺杂区，由所述环形光吸收层的表面掺杂扩散至所述环形光吸收层的内部。
可选的，所述第二波导的环形结构包括圆环形；
所述环形光吸收层在所述衬底层上的垂直投影的形状包括椭圆环形、卵环形、莱洛三角环形、凸三角环形、凹三角环形、凸四角环形或凹四角环形。
可选的，本实施例提供的光电探测器还包括：第一电极和第二电极；
所述第一电极在所述衬底层上的投影位于所述环形光吸收层在所述衬底层上的投影图形的内壁以内；
所述第二电极在所述衬底层上的垂直投影的形状与所述第二掺杂区在所述衬底层上的垂直投影的形状匹配。
可选的，所述第二电极距离所述环形光吸收层与所述第二波导共用的切面对应的切点的最小距离大于或等于0.3μm。
可选的，所述第二电极的形状包括条型或锯齿型。
可选的，所述第二电极的数量为一个或多个，所述第一电极的数量为一个。
可选的，所述环形光吸收层的环宽与所述第二波导的环宽的比值为0.1～10。
可选的，所述衬底层的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；
所述第一波导的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；
所述第二波导的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；
所述环形光吸收层的材料包括锗、砷化锗或砷化镓；
所述第一掺杂区的材料包括硼离子或镓离子；
所述第二掺杂区的材料包括磷离子或砷离子。
根据本发明的另一方面，提供了一种光电探测器芯片，光电探测器芯片包括若干个本发明任意实施例提供的所述光电探测器。
根据本发明的另一方面，提供了一种硅基光子芯片，所述硅基光子芯片的接收端为若干个本发明任意实施例提供的所述光电探测器。
本实施例提供了一种光电探测器，该光电探测器中的第一波导可以将其接收的入射光耦合到第二波导中，第二波导的形状为环形，环形光吸收层位于第二波导的内壁远离第二波导的外壁的一侧，部分环形光吸收层与第二波导接触，其他部分环形光吸收层与第二波导之间存在间隙。环形光吸收层可以接收第二波导内的光信号，并可以将其内的光信号转化为电子和空穴。将光吸收层设置为环形同时设置环形光吸收层的折射率大于第二波导的折射率以及空气的折射率，可使耦合进环形光吸收层内的光信号在环形光吸收层中传播时形成谐振模式，从而使光比较均匀的分布在环形光吸收层中，提高了光电探测器的线性度。此外，将环形光吸收层设置为环形，同时设置环形光吸收层的折射率大于第二波导的折射率以及空气的折射率，可以使光信号在环形光吸收层中往复循环传播，直到环形光吸收层内的光信号完全转换为电子和空穴，无需通过增加环形光吸收层的尺寸来提高光的传播路径以提高光电转换效率，因此，本实施例可以将环形光吸收层的尺寸做小，较小尺寸的环形光吸收层可以减小光电探测器的尺寸，从而减小光电探测器的寄生参数，提高了光电探测器的带宽。综上，本实施例提供的光电探测器，可以提高光电探测器的线性度，也可以减小光电探测器的寄生参数，提高了光电探测器的带宽，有效解决了现有方案中的波导型锗硅光电探测器的锗吸收层内产生的光生载流子在空间上分布不均匀进而降低光电探测器的线性度的技术问题。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例提供的一种光电探测器的俯视结构示意图；
图2是沿图1中的剖面线A1A2剖开得到的光电探测器的结构示意图；
图3是沿图1中的剖面线B1B2剖开得到的光电探测器的结构示意图；
图4为图1所示的光电探测器的光场分布的仿真图；
图5是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图；
图6是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图；
图7为图5所示的光电探测器的光场分布的仿真图；
图8为图6所示的光电探测器的光场分布的仿真图；
图9是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图；
图10为图9所示的光电探测器的光场分布的仿真图；
图11是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图；
图12为图11所示的光电探测器的光场分布的仿真图；
图13是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图；
图14为图13所示的光电探测器的光场分布的仿真图；
图15是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图；
图16为图15所示的光电探测器的光场分布的仿真图；
图17是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图；
图18为图17所示的光电探测器的光场分布的仿真图；
图19是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图；
图20为图19所示的光电探测器的光场分布的仿真图；
图21是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图；
图22为图21所示的光电探测器的光场分布的仿真图；
图23是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是根据本发明实施例提供的一种光电探测器的俯视结构示意图，图2是沿图1中的剖面线A1A2剖开得到的光电探测器的结构示意图，图3是沿图1中的剖面线B1B2剖开得到的光电探测器的结构示意图，参考图1-图3，本实施例提供的光电探测器包括：第一波导1、第二波导2、衬底层3、第一掺杂区4、环形光吸收层5以及第二掺杂区6；第一波导1与第二波导2之间间隔预设距离；第一波导1用于接收入射光并将接收的入射光耦合至第二波导2中；第二波导2的形状为环形；衬底层3用于进行掺杂；第一掺杂区4在衬底层3的设定区域通过掺杂形成；环形光吸收层5位于第一掺杂区4的表面同时位于第二波导2的内壁远离第二波导2的外壁的一侧，部分环形光吸收层5与第二波导2的内壁存在间隙且其他部分环形光吸收层5与第二波导2的内壁共用至少一个切面；环形光吸收层5的折射率大于第二波导2的折射率以及空气的折射率；环形光吸收层5用于接收第二波导2传输的光信号，并使接收的光信号在环形光吸收层5中发生全反射；第二掺杂区6由环形光吸收层5的表面掺杂扩散至环形光吸收层5的内部。
具体的，在本方案中，第一波导1与第二波导2之间间隔的预设距离的具体大小与第一波导1的宽度、第二波导2的宽度以及入射至第一波导1的入射光的波长相关，在实际应用中，可以根据实际需求设置预设距离，使入射至第一波导1的入射光可以耦合至第二波导2中，同时又不会造成第一波导1与第二波导2之间存在过耦合问题。
第二波导2的环宽可以处处相等，也可以不完全相等，示例性的，第二波导2的环宽可以沿环形结构逐渐增大，还可以沿环形结构先增大后减小，还可以是不同位置的环宽之间的差异在0～5％的范围内波动。环形光吸收层5的环宽可以处处相等，也可以不完全相等，示例性的，环形光吸收层5的环宽可以沿环形结构逐渐增大，还可以沿环形结构先增大后减小，还可以是不同位置的环宽之间的差异在0～5％的范围内波动。
在本申请中，一般情况下，第二波导2为均匀等环宽的形状，也就是第二波导2各区域的环宽为定值；然而，本申请的方案，依然包括为了量产的需求或产业化过程中不可避免的误差，使第二波导2中相邻区域的环宽有10％以内的误差，或者第二波导2中环宽最宽处与环宽最小处之间误差在10％以内的情况；最优的，相邻的不等宽的区域之间采用平滑过渡的形式，进而尽可能最小程度上影响光信号的传播，当然，作为另外一种可选实施方式，第二波导2的环宽可以沿环形结构逐渐增大，还可以沿环形结构先增大后减小，还可以是不同位置的环宽之间的差异在0～10％的范围内波动，同时不等环宽的相邻区域之间采用平滑过渡的形式。
同理，在本申请中，一般情况下，环形光吸收层5为均匀等环宽的形状，也就是环形光吸收层5各区域的环宽为定值；然而，本申请的方案，依然包括为了量产的需求或产业化过程中不可避免的误差，使环形光吸收层5中相邻区域的环宽有10％以内的误差，或者环形光吸收层5中环宽最宽处与环宽最小处之间误差在10％以内的情况；最优的，相邻的不等宽的区域之间采用平滑过渡的形式，进而尽可能最小程度上影响光信号的传播，当然，作为另外一种可选实施方式，环形光吸收层5的环宽可以沿环形结构逐渐增大，还可以沿环形结构先增大后减小，还可以是不同位置的环宽之间的差异在0～10％的范围内波动，同时不等环宽的相邻区域之间采用平滑过渡的形式。第二波导2和环形光吸收层5均为封闭的环形结构。部分环形光吸收层5与第二波导2的内壁共用至少一个切面，即部分环形光吸收层5与部分第二波导2无缝接触。本实施例提供的光电探测器还包括第一电极7和第二电极8。该光电探测器的工作原理为：入射光先进入第一波导1中，然后从第一波导1间接耦合传播到第二波导2内，第二波导2内的光信号穿过第二波导2的内壁耦合到环形光吸收层5中，光信号在环形光吸收层5内往返传播，进而在环形光吸收层5内形成谐振，生成电子和空穴(即光生载流子)，生成的电子和空穴分别进入第一掺杂区4和第二掺杂区6。其中进入第一掺杂区4的电子或空穴被第一掺杂区4上的第一电极7收集，而进入第二掺杂区6的空穴或者电子被第二掺杂区6上的第二电极8收集，实现光电转换功能。第一掺杂区4和第二掺杂区6分别用于吸收电子、空穴，当第一掺杂区4吸收电子时，第二掺杂区6吸收空穴，当第一掺杂区4吸收空穴时，第二掺杂区6吸收电子。
继续参考图2或图3，衬底层3的侧面可以与第二波导2的内壁无缝相邻。衬底层3的材料可以与第二波导2的材料相同，也可以不同，当衬底层3的材料与第二波导2的材料相同时，衬底层3可以与第二波导2一体成型，也可分别设置再做无缝贴合连接。向衬底层3的设定区域掺杂一定类型的离子可形成第一掺杂区4，设定区域可以是衬底层3的整个上表面，即第一掺杂区4可以覆盖衬底层3的表面，设定区域也可以是衬底层3的上表面的一部分，此时第一掺杂区4覆盖衬底层3的对应表面的一部分。在本申请中，第一掺杂区4的厚度小于或等于衬底层3的厚度，不同区域的第一掺杂区4的厚度可以不完全相等，也可以不同区域的第一掺杂区4的厚度可以完全等同，具体可根据实际需求进行设定。向环形光吸收层5的至少部分表面掺杂另一类型的离子可形成第二掺杂区6，其中，第二掺杂区6的厚度小于环形光吸收层5的厚度，不同位置的第二掺杂区6的厚度可以不完全相等或完全等同，具体根据实际需求进行设定。第一掺杂区4所掺杂的离子的种类与第二掺杂区6所掺杂的离子的种类不同。此处的种类不同，有电学性质不同的意思，如第一掺杂区4采用N-型掺杂，则第二掺杂区6采用P+型掺杂；反之，若第二掺杂区6采用N-型掺杂，则第一掺杂区4采用P+型掺杂。部分环形光吸收层5与第二波导2的内壁存在间隙，其他部分环形光吸收层5与第二波导2的内壁共用至少一个切面，即部分环形光吸收层5与部分第二波导2之间存在间隙同时另一部分环形光吸收层5与另一部分第二波导2无缝接触。环形光吸收层5与第二波导2之间的间隙处包括空气。本实施例将环形光吸收层5设置在第二波导2的内侧且设置部分环形光吸收层5的外侧面与第二波导2的内壁进行线接触，同时设置环形光吸收层5的折射率大于第二波导2的折射率以及空气的折射率，可使经由第二波导2耦合传播至环形光吸收层5的光信号在环形光吸收层5内往返传播，而不会再次被耦合传播回第二波导2，有效避免了耦合传播至环形光吸收层5的光信号的泄露，且使光信号在环形光吸收层5内发生全反射，进而形成谐振，使进入环形光吸收层5内的光信号最高程度上转化为电信号，而不会被泄露导致部分光信号的无效消耗，进而确保环形光吸收层5内的光场比较均匀的分布，提高了光电探测器的线性度。
另外，将环形光吸收层5设置为环形，且设置环形光吸收层5的折射率大于第二波导2的折射率以及空气的折射率，可以使光信号在环形光吸收层5内多次往返传播，直至完全转换为电子空穴，有效确保了较高的光电转化效率，相比于现有技术中方形的光吸收层，本实施例提供的环形吸收层5可通过提高入射光的光强提高光电转化效率，而无需通过增大吸收面积来提高光电转换效率，因此可以使光电探测器的尺寸较小，由此，较小的环形光吸收层5可以减小光电探测器的尺寸，从而减小光电探测器的寄生参数，进而提高光电探测器的带宽。
需要说明的是，本实施例中环形光吸收层5的尺寸较小是指环形光吸收层5的内环半径和外环半径较小。
本实施例提供了一种光电探测器，该光电探测器中的第一波导可以将其接收的入射光耦合到第二波导中，第二波导的形状为环形，环形光吸收层位于第二波导的内壁远离第二波导的外壁的一侧，部分环形光吸收层与第二波导接触，其他部分环形光吸收层与第二波导之间存在间隙。环形光吸收层可以接收第二波导内的光信号，并可以将其内的光信号转化为电子和空穴。将环形光吸收层设置为环形同时设置环形光吸收层的折射率大于第二波导的折射率以及空气的折射率，可使环形光吸收层内的光信号在环形光吸收层中传播时形成谐振模式，从而使光比较均匀的分布在环形光吸收层中，提高了光电探测器的线性度。此外，将环形光吸收层设置为环形，同时设置环形光吸收层的折射率大于第二波导的折射率以及空气的折射率，可以使光信号在环形光吸收层中往复循环传播，直到环形光吸收层内的光信号完全转换为电子和空穴，无需通过增加环形光吸收层的尺寸来提高光的传播路径以提高光电转换效率，因此，本实施例可以将环形光吸收层的尺寸做小，较小尺寸的环形光吸收层可以减小光电探测器的尺寸，从而减小光电探测器的寄生参数，提高了光电探测器的带宽。综上，本实施例提供的光电探测器，可以提高光电探测器的线性度，也可以减小光电探测器的寄生参数，提高了光电探测器的带宽，有效解决了现有方案中的波导型锗硅光电探测器的锗吸收层内产生的光生载流子在空间上分布不均匀进而降低光电探测器的线性度的技术问题。
可选的，第二波导的环形结构包括圆环形；环形光吸收层在衬底层上的垂直投影的形状包括椭圆环形、卵环形、莱洛三角环形、凸三角环形、凹三角环形、凸四角环形或凹四角环形。
具体的，将第二波导设置为圆环形，可以使第一波导中的入射光尽可能多的耦合至第二波导中，从而提高进入光电探测器中的入射光的光电转换效率。
下面根据环形光吸收层在衬底层上的垂直投影的形状不同，对各光电探测器进行具体介绍说明：
光电探测器的结构参数定义为：第一波导1的宽度为wg1_width，高度为wg1_height；第二波导2的宽度为wg2_width，高度为wg2_height，内环半径为r1，外环半径为r1+wg2_width；第一波导1和第二波导2的间距为gap；衬底层3的厚度为wg3_height；环形光吸收层5的宽度为Ge_width，高度为Ge_height。环形光吸收层5和第二波导2的环宽均为固定环宽。
具体实施例1：
继续参考图1，环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状为椭圆环形，且该环形光吸收层5的内环的中心在衬底层3上的垂直投影与第二波导2的内环的中心在衬底层3上的垂直投影重合。该光电探测器的结构参数可以为：wg1_width＝0.4μm；wg1_height＝0.18μm；wg2_width＝0.4μm；wg2_height＝0.18μm，r1＝2.9μm；gap＝0.1μm；wg3_height＝0.02μm；环形光吸收层5中的外环的半长轴a2＝2.9μm，环形光吸收层5中的外环的半短轴b2＝2.6μm；Ge_width＝0.3μm；入射光波长1591nm。图4为图1所示的光电探测器的光场分布的仿真图，参考图4，光电探测器中的环形光吸收层5的光场分布均较均匀，可见，将环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影设置为椭圆环形，可使环形光吸收层5内的光场分布比较均匀，从而提高光电探测器的线性度。另一方面，椭圆环形结构的环形光吸收层5的直径可以很小，从而可以减小光电探测器的尺寸，减小光电探测器的寄生参数，提高光电探测器的带宽，可见，包括椭圆环形结构的环形光吸收层5的光电探测器具有高线性度的优点，同时兼顾了高带宽，相比传统方形光电探测器，具有明显优势。
具体实施例2：
图5是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图，图6是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图，参考图5和图6，与图1所示的光电探测器相比，图5所示的光电探测器中的环形光吸收层5在平行于衬底层3表面的平面内逆时针旋转了45°。图6所示的光电探测器中的环形光吸收层5在平行于衬底层5表面的平面逆时针旋转了60°。图5和图6中结构参数与第一例介绍的光电探测器的结构参数相同，图7为图5所示的光电探测器的光场分布的仿真图，图8为图6所示的光电探测器的光场分布的仿真图，参考图7和图8，即使将环形光吸收层5进行了旋转，光信号依然可以限制在环形光吸收层5中并做环形传输，使光信号在环形光吸收层5中形成谐振模式，提高环形光吸收层5内的光场均匀性，保证环形光吸收层5内光生载流子的空间分布均匀，提高光电探测器线性度。
具体实施例3：
图9是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图，参考图9，与图1所示的光电探测器相比，图9所示的光电探测器中的环形光吸收层5的内环在衬底层3上的垂直投影的中心与第二波导2的内环在衬底层3上的垂直投影的中心不重合。图9所示的光电探测器的结构参数可以是：wg1_width＝0.4μm；wg1_height＝0.18μm；wg2_width＝0.4μm；wg2_height＝0.18μm，r1＝2.9μm；gap＝0.1μm；wg3_height＝0.02μm；环形光吸收层5中的外环的半长轴a2＝2.8931μm，环形光吸收层5中的外环的半短轴b2＝2.2μm；Ge_width＝0.3μm；环形光吸收层5的内环在衬底层3上的垂直投影的中心相较于第二波导2的内环在衬底层3上的垂直投影的中心向下偏移了0.2μm；入射光波长1591nm。图10为图9所示的光电探测器的光场分布的仿真图，参考图10，当光电探测器中的环形光吸收层5的内环在衬底层3上的垂直投影的中心与第二波导2的内环在衬底层3上的垂直投影的中心不重合时，同样可以使光信号被限制在环形光吸收层5内做环形传输，使光信号在环形光吸收层5中形成谐振模式，提高环形光吸收层5内的光场均匀性，保证环形光吸收层5内光生载流子的空间分布均匀，提高光电探测器线性度。
具体实施例4：
图11是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图，参考图11，本实施例提供的光电探测器中的环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状为卵环形，也就是环形光吸收层5的外环及其内环在衬底层3上的垂直投影均为卵形(也称为Oval形)，该环形光吸收层5与第二波导2的内壁共用两个切面。该环形光吸收层5的外环由四段圆弧构成，其外半径长分别为2μm、1μm、5.42μm和5.42μm；其他结构参数与第一例中的光电探测器的结构参数相同。图12为图11所示的光电探测器的光场分布的仿真图，参考图12，卵环形结构的环形光吸收层5同样可以使光信号被限制在环形光吸收层5内做环形传输，使光信号在环形光吸收层5中形成谐振模式，提高环形光吸收层5内的光场分布的均匀性，保证环形光吸收层5内光生载流子的空间分布均匀，提高光电探测器线性度。另一方面，卵环形结构的环形光吸收层5的直径可以很小，从而可以减小光电探测器的尺寸，减小光电探测器的寄生参数，提高光电探测器的带宽。
具体实施例5：
图13是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图，参考图13，本实施例提供的光电探测器中的环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状为莱洛三角环形，也就是环形光吸收层5的外环及其内环在衬底层3上的垂直投影均为莱洛三角形，该环形光吸收层5与第二波导2的内壁共用三个切面。该环形光吸收层5的外环由三段圆弧构成，其外半径长均为5.021μm；入射至该光电探测器的入射光波长为1562nm，其他结构参数与第一例中的光电探测器的结构参数相同。图14为图13所示的光电探测器的光场分布的仿真图，参考图14，莱洛三角环形结构的环形光吸收层5同样可以使光信号被限制在环形光吸收层5内做环形传输，使光信号在环形光吸收层5中形成谐振模式，提高环形光吸收层5内的光场均匀性，保证环形光吸收层5内光生载流子的空间分布均匀，提高光电探测器线性度。另一方面，莱洛三角环形结构的环形光吸收层5的直径可以很小，从而可以减小光电探测器的尺寸，减小光电探测器的寄生参数，提高光电探测器的带宽。
具体实施例6：
图15是根据本发明实施例提供的又一种光电探测器的俯视结构示意图，参考图15，该光电探测器中的环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状为凸三角环形，也就是环形光吸收层5的外环及其内环在衬底层3上的垂直投影均为曲线凸三角形，其中，曲线凸三角形包括三条曲线，其中至少一条曲线为凸起曲线。该环形光吸收层5与第二波导2的内壁共用三个切面。参考图17，该光电探测器中的环形光吸收层5在衬底层上的垂直投影的形状为凹三角环形，也就是环形光吸收层5的外环及其内环在衬底层上的垂直投影均为曲线凹三角形，其中，曲线凹三角形包括三条曲线，其中至少一条曲线为凹陷曲线。参考图19，该光电探测器中的环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状为凸四角环形，也就是环形光吸收层5的外环及其内环在衬底层3上的垂直投影均为凸四角形，该环形光吸收层5与第二波导2的内壁共用四个切面。参考图21，该光电探测器中的环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状为凹四角环形，也就是环形光吸收层5的外环及其内环在衬底层3上的垂直投影均为凹四角形，该环形光吸收层5与第二波导2的内壁共用四个切面。
当环形光吸收层5在衬底层上的垂直投影的形状为凸三角环形、凹三角环形、凸四角环形或凹四角环形时，环形光吸收层5的内环曲线公式为：
其中，凸三角环形的环形光吸收层5对应的结构参数为a＝1.8，b＝1.8，m＝3，n1＝2，n2＝3，n3＝3，凸三角环形的环形光吸收层5的光电探测器的其他结构参数与具体实施例1中的光电探测器的结构参数相同。凹三角环形的环形光吸收层5对应的结构参数为a＝1.18，b＝1.18，m＝3，n1＝0.8，n2＝3，n3＝3，入射至凹三角环形的环形光吸收层5的光电探测器的入射光波长为1570nm，其他结构参数与具体实施例1中的光电探测器的结构参数相同。凸四角环形的环形光吸收层5对应的结构参数为a＝2，b＝2，m＝4，n1＝6，n2＝4，n3＝4，入射至凸四角环形的环形光吸收层5的光电探测器的入射光波长为1578nm，其他结构参数与具体实施例1中的光电探测器的结构参数相同。凹四角环形的环形光吸收层5对应的结构参数为a＝1.4，b＝1.4，m＝4，n1＝2，n2＝4，n3＝4，入射至凹四角环形的环形光吸收层5的光电探测器的入射光波长为1582nm，其他结构参数与具体实施例1中的光电探测器的结构参数相同。
图16为图15所示的光电探测器的光场分布的仿真图，图18为图17所示的光电探测器的光场分布的仿真图，图20为图19所示的光电探测器的光场分布的仿真图，图22为图21所示的光电探测器的光场分布的仿真图，从图16、图18、图20以及图22中可以看出，凸三角环形结构的环形光吸收层5、凹三角环形结构的环形光吸收层5、凸四角环形结构的环形光吸收层5以及凹四角环形结构的环形光吸收层5均可以使光信号被限制在环形光吸收层5内做环形传输，使光信号在环形光吸收层5中形成谐振模式，提高环形光吸收层5内的光场均匀性，保证环形光吸收层5内光生载流子的空间分布均匀，提高光电探测器线性度。另一方面，凸三角环形结构的环形光吸收层5、凹三角环形结构的环形光吸收层5、凸四角环形结构的环形光吸收层5以及凹四角环形结构的环形光吸收层5的直径可以很小，从而可以减小光电探测器的尺寸，减小光电探测器的寄生参数，提高光电探测器的带宽。
以上是环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影为各种形状的介绍。
可选的，继续参考图1、图5、图6、图9、图11、图13、图15、图17、图19以及图21中的任一图，第二掺杂区6在衬底层3上垂直投影的形状与环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状匹配，在此指出，此处的形状匹配可以包括第二掺杂区6在衬底层3上垂直投影的形状与环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状完全相同或部分相同，示例性的，当环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状为封闭的圆环形时，第二掺杂区6在衬底层3上垂直投影的形状可以为以环形光吸收层5的中心为圆心的封闭的圆环形，也可以为该封闭圆环形的其中，n为正数，示例性的，n可以为2、3、4或5，当然也可以不是整数。当环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状为封闭的椭圆环形时，第二掺杂区6在衬底层3上垂直投影的形状可以为封闭的椭圆环形，也可以是以环形光吸收层5的中心为椭圆心的椭圆环形的/>本实施例设置第二掺杂区6在衬底层3上垂直投影的形状与环形光吸收层5在衬底层3上的垂直投影的形状匹配，有利于光信号在环形光吸收层5中传播，促使第二掺杂区6快速接收环形光吸收层5中的电子或空穴，提高光电探测器的光电转换效率。
可选的，继续参考图3，本实施例提供的光电探测器还包括第一电极7和第二电极8；第一电极7在衬底层3上的投影位于环形光吸收层5在衬底层3上的投影图形的内壁以内；第二电极8在衬底层3上的垂直投影的形状与第二掺杂区6在衬底层3上的垂直投影的形状匹配。
具体的，第一电极7可以位于第一掺杂区4远离衬底层3的表面，第一掺杂区4在衬底层3上垂直投影覆盖第一电极7在衬底层3上的垂直投影，即第一电极7在衬底层3上的垂直投影在各个方向上的尺寸均小于或等于第一掺杂区4在衬底层3上的垂直投影在同一方向上的尺寸。第一电极7可以收集第一掺杂区4中的电子或空穴。本实施例设置第一电极7在衬底层3上的投影位于环形光吸收层5在衬底层3上的投影图形的内壁以内，可以使第一电极7快速接收环形光吸收层5传输至第一掺杂区4中的电子或空穴，从而提高光电探测器的光电转换效率。
第二电极8可以收集第二掺杂区6中的电子或空穴。第二掺杂区6在衬底层3上垂直投影覆盖第二电极8在衬底层3上的垂直投影，即第二电极8在衬底层3上的垂直投影在各个方向上的尺寸均小于或等于第二掺杂区6在衬底层3上的垂直投影在同一方向上的尺寸。第二电极8在衬底层3上垂直投影的形状与第二掺杂区6在衬底层3上垂直投影的形状匹配，即第二电极8在衬底层3上垂直投影的形状与第二掺杂区6在衬底层3上垂直投影的形状完全相同或部分相同，示例性的，参考图1、图5、图6、图9、图11、图13、图15、图17、图19、图21中的任一图，当第二掺杂区6在衬底层3上的垂直投影的形状为非封闭的环形结构时，第二电极8在衬底层3上的垂直投影的形状也为非封闭的环形结构，且第二电极8的环形结构的内环的圆心与第二掺杂区6的环形结构的内环的圆心同心，以及第一交点的曲率与第二交点的曲率相同，其中，第一交点为过圆心的直线与第二电极8的环形结构的内环相交的点，第二交点为过圆心的直线与第二掺杂区6的环形结构的内环相交的点。本实施例设置第二电极8在衬底层3上垂直投影的形状与第二掺杂区6在衬底层3上垂直投影的形状匹配，可以提高第二电极8收集第二掺杂区6中的电子或空穴的效率，从而提高光电探测器的光电转换效率。
可选的，继续参考图21，第二电极8距离环形光吸收层5与第二波导2共用的切面对应的切点的最小距离大于或等于0.3μm。
示例性的，参考图21，将环形光吸收层5与第二波导2共用的一个切面对应的切点记为A，第二电极8中距点A最近的点记为B，点A与点B之间的距离为第二电极8距离环形光吸收层5与第二波导2共用的切面对应的切点的最小距离。本实施例设置第二电极8距离环形光吸收层5与第二波导2共用的切面对应的切点的最小距离大于或等于0.3μm，可以改善因第二电极8距切点距离过近而影响环形光吸收层5对光信号的吸收，因此，本实施例设置的光电探测器，可以提高光电转换效率。
可选的，在发明实施例中，第一电极7的数量为一个，而第二电极8的数量可以为一个或多个，如图1、图5、图6、图9、图15、图17及图21，第二电极8的数量为1个，再看图11，第二电极8的数量为2个；继续参见图13，第二电极8的数量为3个；继续参见图19，第二电极8的数量为4个。在此指出，第二电极8的数量可以根据实际需求进行设定，在此列举几种数量仅为了便于描述，并非是对第二电极8的数量的具体限定。作为一个优选实施例，当第二电极8的数量为多个时，可以采用多个第二电极均匀分布在第二掺杂区。
具体的，本实施例设置多个第二电极8，可以使光电探测器与多个外部器件相电连接，提高光电探测器的应用场景。
可选的，第二电极8的形状包括条型(可参考图21)或锯齿型(参考图23)。
具体的，第二电极8的形状可以为锯齿型，即第二电极8在衬底层上的垂直投影的至少一条边为锯齿状。本实施例设置第二电极8的形状为锯齿型可以提高第二电极8的电信号传输速率，也可以使第二电极8不易被折断，提高第二电极8的使用寿命。设置第二电极8的形状为条型，可以提高第二电极8的制作效率。
可选的，衬底层的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；第一波导的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；第二波导的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；环形光吸收层的材料包括锗、砷化锗或砷化镓，这样设置，可以形成硅锗光电探测器，还可以形成其他类型的光电探测器，可见，本实施例可以提高多种类型的光电探测器的线性度和带宽。
可选的，第一掺杂区的材料包括硼离子或镓离子；第二掺杂区的材料包括磷离子或砷离子，这样设置，可使第一掺杂区吸收环形光吸收层内的空穴，第二掺杂区吸收环形光吸收层内的电子。
可选的，环形光吸收层的环宽与第二波导的环宽的比值为0.1～10。
具体的，环形光吸收层的环宽与第二波导的环宽的比值可为0.1～10中的任一值，设置环形光吸收层的环宽与第二波导的环宽的比值为0.1～10，可以提高环形光吸收层内光场分布的均匀性，从而提高光电探测器的线性度。
可选的，环形光吸收层的环宽的范围包括0.1μm～1.6μm。
具体的，环形光吸收层的环宽可以为0.1μm～1.6μm中的任一值，将环形光吸收层的环宽的设置在0.1μm～1.6μm之间，可以提高环形光吸收层中光场分布的均匀性，进而提高光电探测器的线性度。
本实施例还提供了一种光电探测器芯片，该光电探测器芯片包括若干个本发明任意实施例提供的光电探测器。
在本实施例中，光电探测器芯片可以由若干个本申请中提供的光电探测器构成，若干个光电探测器呈预设方式排列构成并经半导体集成工艺制备成一个光电探测器芯片，其中，预设方式可以是呈一排，相邻两个光电探测器之间的距离根据实际需求进行设定，当然，预设方式也可以是阵列式排布。具体的，由于本发明任意实施例提供的光电探测器具有较高的线性度和较宽的带宽，因此，本实施例提供的光电探测器芯片具有较高的线性度和较宽的带宽。
本实施例还提供了一种硅基光子芯片，该硅基光子芯片的接收端为若干个本发明任意实施例提供的光电探测器。
具体的，由于本发明任意实施例提供的光电探测器具有较高的线性度和较宽的带宽，因此，本实施例提供的硅基光子芯片的接收端同样具有较高的线性度和较宽的带宽。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光电探测器，其特征在于，包括：
间隔预设距离的第一波导和第二波导；所述第一波导用于接收入射光并将接收的入射光耦合至所述第二波导中；所述第二波导的形状为环形；
衬底层，用于进行掺杂；
第一掺杂区，在所述衬底层的设定区域通过掺杂形成；
环形光吸收层，位于所述第一掺杂区的表面同时位于所述第二波导的内壁远离所述第二波导的外壁的一侧，部分所述环形光吸收层与所述第二波导的内壁存在间隙且其他部分所述环形光吸收层与所述第二波导的内壁共用至少一个切面；所述环形光吸收层的折射率大于所述第二波导的折射率以及空气的折射率；所述环形光吸收层用于接收所述第二波导传输的光信号，并使接收的光信号在环形光吸收层中发生全反射；
第二掺杂区，由所述环形光吸收层的表面掺杂扩散至所述环形光吸收层的内部；
所述第二波导和所述环形光吸收层在衬底层的投影的形状为环形；第二掺杂区由所述环形光吸收层的上表面掺杂扩散至所述环形光吸收层的内部；第一掺杂区和第二掺杂区分别用于吸收电子、空穴。
2.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述第二波导的环形结构包括圆环形；
所述环形光吸收层在所述衬底层上的垂直投影的形状包括椭圆环形、卵环形、莱洛三角环形、凸三角环形、凹三角环形、凸四角环形或凹四角环形。
3.根据权利要求1-2任一项所述的光电探测器，其特征在于，还包括：第一电极和第二电极；
所述第一电极在所述衬底层上的投影位于所述环形光吸收层在所述衬底层上的投影图形的内壁以内；
所述第二电极在所述衬底层上的垂直投影的形状与所述第二掺杂区在所述衬底层上的垂直投影的形状匹配。
4.根据权利要求3所述的光电探测器，其特征在于，所述第二电极距离所述环形光吸收层与所述第二波导共用的切面对应的切点的最小距离大于或等于0.3μm。
5.根据权利要求3所述的光电探测器，其特征在于，所述第二电极的形状包括条型或锯齿型。
6.根据权利要求3所述的光电探测器，其特征在于，所述第二电极的数量为一个或多个，所述第一电极的数量为一个。
7.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述环形光吸收层的环宽与所述第二波导的环宽的比值为0.1~10。
8.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述衬底层的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；
所述第一波导的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；
所述第二波导的材料包括硅、二氧化硅、氮化硅或铌酸锂；
所述环形光吸收层的材料包括锗、砷化锗或砷化镓；
所述第一掺杂区的材料包括硼离子或镓离子；
所述第二掺杂区的材料包括磷离子或砷离子。
9.一种光电探测器芯片，其特征在于，包括若干个权利要求1-8任一项所述的光电探测器。
10.一种硅基光子芯片，其特征在于，所述硅基光子芯片的接收端为若干个权利要求1-8任一项所述的光电探测器。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111048606A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 武汉邮电科学研究院有限公司 一种高带宽高响应度的锗硅光电探测器
CN114068736A (zh) * 2021-10-18 2022-02-18 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 光电探测器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102285120B1 (ko) * 2015-01-20 2021-08-05 한국전자통신연구원 광 수신 소자
US11237333B2 (en) * 2019-03-29 2022-02-01 Ayar Labs, Inc. Ring resonator with integrated photodetector for power monitoring
US11226506B2 (en) * 2020-03-17 2022-01-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Heater structure with a gas-filled isolation structure to improve thermal efficiency in a modulator device
JP6881703B1 (ja) * 2020-10-09 2021-06-02 三菱電機株式会社 導波路型受光素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111048606A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 武汉邮电科学研究院有限公司 一种高带宽高响应度的锗硅光电探测器
CN114068736A (zh) * 2021-10-18 2022-02-18 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 光电探测器

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