CN117637871A - Ⅲ-ⅴ族半导体光电探测器和光接收模块 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种Ⅲ‑Ⅴ族半导体光电探测器，应用于半导体器件领域。光电探测器沿第一方向依次包括上电极层、吸收层和下电极层。上电极层和下电极层用于为吸收层提供偏置电压。吸收层用于接收光信号，根据偏置电压将光信号转换为电信号。上电极层上设置有介质超表面。介质超表面用于使得光信号在吸收层中产生谐振。光电探测器还包括介质层。吸收层在介质层和上电极层之间。介质层在上电极层上的投影和介质超表面存在重叠区域。介质层的折射率小于吸收层的折射率。在本申请中，通过引入低折射率的介质层，可以提高光场局域作用，进而提高介质超表面的效率。因此，本申请可以提升光电探测器的量子效率。
Description
技术领域
本申请涉及半导体器件领域，尤其涉及Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器和光接收模块。
背景技术
半导体光电探测器是光通信领域中的重要器件，用于将光信号转化为电信号。光电探测器的响应速度和量子效率相互制约。具体地，一般情况下，通过增加光电探测器的吸收层厚度可以增大光电探测器的量子效率，但会降低光电探测器的响应速度(也称带宽)。相反地，通过减薄吸收层厚度可以提高响应速度，但会降低光电探测器的量子效率。半导体光电探测器的材料主要包括Ⅲ-Ⅴ族和硅-锗Si-Ge两个体系。在Si-Ge体系中，可以在有源层上设置介质超表面。介质超表面用于使得光信号在吸收层中产生谐振，从而提升光电探测器的量子效率。在提升光电探测器的量子效率后，可以减薄吸收层厚度，从而提高光电探测器的响应速度。因此，通过介质超表面可以解决响应速度和量子效率相互制约的问题。
在实际应用中，介质超表面在Ⅲ-Ⅴ族体系中的应用并不理想，无法有效的提升光电探测器的量子效率。
发明内容
本申请提供了一种Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器、光接收模块和光通信设备，通过引入低折射率的介质层，可以提高光场局域作用，进而提高介质超表面的效率。因此，本申请可以提升光电探测器的量子效率。
本申请第一方面提供了一种Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器，简称为光电探测器。光电探测器沿第一方向依次包括上电极层、吸收层和下电极层。上电极层和下电极层用于为吸收层提供偏置电压。吸收层用于接收光信号，根据偏置电压将光信号转换为电信号。上电极层上设置有介质超表面。介质超表面用于使得光信号在吸收层中产生谐振。光电探测器还包括介质层。吸收层在介质层和上电极层之间。介质层在上电极层上的投影和介质超表面存在重叠区域。介质层的折射率小于吸收层的折射率。
在第一方面的一种可选方式中，介质层的折射率在1至1.5之间。其中，介质层的折射率和吸收层的折射率的差值越大，光场局域作用的提升越明显。通过限定介质层的折射率，可以有效提升光场局域作用。
在第一方面的一种可选方式中，介质层的材料为空气、二氧化硅或苯并环丁烯(benzo cyclo butune，BCB)聚合物。
在第一方面的一种可选方式中，下电极层为衬底层。或，光电探测器还包括衬底层，衬底层在介质层和吸收层之间。
在第一方面的一种可选方式中，衬底层包括垂直于第一方向的上表面和下表面。沿第一方向依次包括上表面和下表面。下表面上设置有凹槽。介质层被设置于凹槽内。通过将介质层设置于衬底层的下表面，可以降低加工的难度，从而降低光电探测器的加工成本。
在第一方面的一种可选方式中，凹槽的底部和上表面之间的距离d在1微米(micron，μm)至20μm之间。通过控制距离d，可以降低介质层和吸收层之间的距离，从而提升介质层的光场局域作用。
在第一方面的一种可选方式中，介质层的厚度小于或等于D和d的差值。D为衬底层的厚度。通过限定介质层的厚度，可以减小光电探测器的尺寸，从而降低光电探测器的成本。
在第一方面的一种可选方式中，介质层和衬底层平行设置。平行设置的介质层和衬底层可以降低加工的难度，从而降低光电探测器的加工成本。
在第一方面的一种可选方式中，衬底层的厚度在1μm至30μm之间。通过限定衬底层的厚度，可以降低介质层和吸收层之间的距离，从而提高光场局域作用。
在第一方面的一种可选方式中，介质层的厚度在0.1μm至1000μm之间。通过限定介质层的厚度，可以减小光电探测器的尺寸，从而降低光电探测器的成本。
在第一方面的一种可选方式中，吸收层的厚度在200纳米(nanometre，nm)至1000nm之间。在本申请中，通过引入介质层，可以提升光电探测器的量子效率。因此，本申请可以通过降低吸收层的厚度来提高光电探测器的响应速度。
在第一方面的一种可选方式中，投影的中心和介质超表面的中心的距离小于或等于100nm。通过限定两个中心之间的距离，可以提高投影和介质超表面的重叠面积。重叠区域的面积和光电探测器的量子效率相关。通过提高重叠面积，可以提升光电探测器的量子效率。
在第一方面的一种可选方式中，投影覆盖介质超表面。当投影覆盖介质超表面时，可以提高投影和介质超表面的重叠面积。通过提高重叠面积，可以提升光电探测器的量子效率。
在第一方面的一种可选方式中，上电极层和下电极层的材料为磷化铟InP。吸收层的材料为铟镓砷InGaAs。
在第一方面的一种可选方式中，光电探测器还包括场控制层和雪崩层。场控制层在吸收层和所述雪崩层之间。雪崩层在场控制层和下电极层之间。
本申请第二方面提供了一种光接收模块。光接收模块包括数模转换器和前述第一方面或第一方面中任意一项可选方式中所述的Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器。光电探测器用于接收光信号，将光信号转换为模拟电信号。数模转换器用于将模拟电信号转换为数字电信号。
本申请第三方面提供了一种光通信设备。光通信设备包括处理器和前述第一方面所述的光接收模块。光接收模块用于输出数字电信号。处理器用于对数字电信号进行数据处理。
本申请第四方面提供了一种Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器的加工方法。光电探测器的加工方法包括以下步骤：在下电极层上外延生长吸收层。在吸收层上外延生长上电极层。在上电极层上制作介质超表面。在下电极层的下表面上设置介质层。介质层的折射率小于吸收层的折射率。
在第四方面的一种可选方式中，在下电极层是下表面沿第一方向的反方向刻蚀凹槽，在凹槽内沉积或键合介质层。
附图说明
图1为本申请实施例提供的光电探测器的第一个结构示意图；
图2为本申请实施例提供的光电探测器的第二个结构示意图；
图3为本申请实施例提供的光电探测器的第三个结构示意图；
图4为本申请实施例提供的光电探测器的第四个结构示意图；
图5为本申请实施例提供的光电探测器的第五个结构示意图；
图6为本申请实施例提供的光电探测器的第六个结构示意图；
图7为本申请实施例提供的光接收模块的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的光通信设备的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的光电探测器的加工方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请提供了一种Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器、光接收模块和光通信设备，通过引入低折射率的介质层，可以提高光场局域作用，进而提高介质超表面的效率。因此，本申请可以提升光电探测器的量子效率。应理解，本申请中使用的“上”、“下”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。另外，为了简明和清楚，本申请多个附图中重复参考编号和/或字母。重复并不表明各种实施例和/或配置之间存在严格的限定关系。
本申请中的Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器是指包括Ⅲ族元素和Ⅴ族元素的光电探测器。例如，Ⅲ族元素包括包括硼B、铝Al、镓Ga或铟In等。Ⅴ族元素包括氮N、磷P、砷As或锑Sb等。本申请中的Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器应用于半导体器件领域。在半导体器件领域中，可以通过在硅-锗半导体光电探测器上设置介质超表面来提升光电探测器的量子效率，进而解决响应速度和量子效率相互制约的问题。但是，介质超表面在Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器中的应用并不理想，无法有效的提升光电探测器的量子效率。
为此，本申请提供了一种Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器。为了方便描述，Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器简称为光电探测器。图1为本申请实施例提供的光电探测器的第一个结构示意图。如图1所示，光电探测器沿Y轴负方向依次包括上电极层101、吸收层102、下电极层103和介质层104。Y轴负方向也称为第一方向。上电极层101和下电极层103的材料可以为铟镓砷InGaAs、铟镓砷磷InGaAsP、铝镓铟砷AlGaInAs或磷化铟InP等。上电极层101和下电极层103用于为吸收层102提供偏置电压。吸收层102的材料可以为InGaAs、砷化镓GaAs或InGaAsP等。吸收层102用于接收光信号，根据偏置电压将光信号转换为电信号。
上电极层101上设置有介质超表面105。介质超表面包括多个具有特殊电磁特性的谐振单元。介质超表面105用于使得光信号在吸收层102中产生谐振。介质超表面105的形状可以为圆形、椭圆形、多边形或其他随机形状。多边形可以为四方晶格、六方晶格或者准晶格等。谐振单元的形状可以纳米孔、纳米柱、纳米小球、纳米环或纳米棒中的一种或者几种混合组成。介质超表面105的材料可以和上电极层101相同，也可以不同。
介质层104的材料可以为空气、二氧化硅或苯并环丁烯(benzo cyclo butune，BCB)聚合物等。介质层104在上电极层101上的投影和介质超表面105存在重叠区域。介质层104在上电极层101上的投影和介质超表面105存在重叠区域也可以理解为介质层104在第一平面上的投影和介质超表面105在第一平面上的投影存在重叠区域。第一平面在上电极层101上，且垂直于Y轴。介质层104的折射率小于吸收层102的折射率。
在本申请实施例中，光信号入射到光电探测器后，会受到介质超表面的调控，使得特定波长的光信号在光电探测器的吸收层102中产生横向谐振。介质层104的折射率小于吸收层102的折射率。因此，介质层104可以更好的将光信号限制在吸收层102，从而提高光场局域作用。通过提高光场局域作用，可以提升介质超表面的效率。因此，本申请实施例可以提升光电探测器的量子效率。
在本申请实施例中，可以通过引入介质层104来提升光电探测器的量子效率。因此，本申请可以降低吸收层102的厚度来提高光电探测器的响应速度。例如，吸收层102的厚度可以在200nm至1000nm之间。吸收层102的厚度可以为200nm或1000nm。
在本申请实施例中，为了提升介质层104的光场局域作用，介质层104在上电极层101上的投影和介质超表面105存在重叠区域。重叠区域的面积和光电探测器的量子效率相关。为了提高重叠区域的面积，可以控制投影的中心和介质超表面的中心的距离。例如，距离可以小于或等于100nm。其中，距离是指在X轴上的尺寸。例如，投影的中心在X轴上的坐标为X1。介质超表面的中心在X轴上的坐标为X2。距离为X1和X2的差值的绝对值。
在实际应用中，介质超表面的加工成本一般高于介质层104的加工成本。为了尽量提高介质超表面的利用率，介质层104在上电极层101上的投影可以覆盖介质超表面。并且，当投影覆盖介质超表面时，也可以提升重叠区域的面积，从而提高光电探测器的量子效率。
在实际应用中，光电探测器还可以包括衬底层。在第一种实现方式中，在前述图1中，下电极层103作为衬底层103。此时，光电探测器沿第一方向依次包括上电极层101、吸收层102、衬底层201和介质层104。在第二种实现方式中，光电探测器还同时包括衬底层和下电极层。图2为本申请实施例提供的光电探测器的第二个结构示意图。如图2所示，在图1的基础上，光电探测器还包括衬底层201。衬底层201位于下电极层103和介质层104之间。此时，光电探测器沿第一方向依次包括上电极层101、吸收层102、下电极层103、衬底层201和介质层104。衬底层201的材料可以为InP、GaAs、GaN(氮化镓)或碳化硅SiC等。在后续的示例中，将以图1中的下电极层103作为衬底层103为例进行描述。
在前述图1中，介质层104和衬底层103平行设置。因此，介质层104的厚度会影响光电探测器的尺寸。为了降低光电探测器的尺寸，介质层104的厚度可以在0.1μm至1000μm之间。衬底层103的厚度可以为0.1μm或10μm。
在前述图1中，衬底层103在介质层104和吸收层102之间。此时，衬底层103的厚度会影响介质层104和吸收层102之间的距离，从而影响介质层104的光场局域作用。因此，本申请实施例可以通过控制衬底层103的厚度来提升介质层104的光场局域作用。例如，衬底层的厚度在1μm至30μm之间。衬底层的厚度可以为1μm或30μm。
为了进一步降低介质层104和吸收层102之间的距离，介质层104可以位于衬底层103的通孔内。图3为本申请实施例提供的光电探测器的第三个结构示意图。如图3所示，光电探测器沿第一方向依次包括上电极层101、吸收层102和衬底层103。上电极层101上设置有介质超表面105。衬底层103上设置有通孔。通孔的宽度小于吸收层103的宽度。宽度是指在X轴方向上的尺寸。介质层104位于通孔内。介质层104的厚度等于衬底层103的厚度。厚度是指在Y轴方向上的尺寸。
当下电极层103作为衬底层103时，衬底层103用于为吸收层102提供偏置电压。为了提高偏置电压的效率，可以提升衬底层103和吸收层102的接触面积。此时，介质层104可以位于衬底层103的下表面的凹槽内。图4为本申请实施例提供的光电探测器的第四个结构示意图。如图4所示，光电探测器沿第一方向依次包括上电极层101、吸收层102和衬底层103。上电极层101上设置有介质超表面105。衬底层103包括垂直于第一方向的上表面和下表面。沿第一方向依次包括上表面和下表面。下表面上设置有凹槽。介质层104被设置于凹槽内。
在图4中，凹槽的底部和衬底层103上表面之间的距离为d。当d的厚度提升时，会降低介质层104的光场局域作用。因此，在本申请实施例中，可以通过控制d的厚度来提升介质层104的光场局域作用。例如，d的值在1μm至20μm之间。d的值可以为1μm或20μm。在图3和图4中，衬底层103的厚度为D。为了减小光电探测器的尺寸，介质层104的厚度可以小于或等于D和d的差值。
在实际应用中，光电探测器还可以包括场控制层和雪崩层。图5为本申请实施例提供的光电探测器的第五个结构示意图。如图5所示，在图4的基础上，光电探测器还可以包括场控制层501和雪崩层502。此时，光电探测器沿第一方向依次包括上电极层101、吸收层102、场控制层501、雪崩层502和衬底层103。上电极层101上设置有介质超表面105。衬底层103的凹槽内设置有介质层104。场控制层501也称为掺杂层。雪崩层502也称为倍增层。场控制层501的材料可以为InGaAsP、AlGaInAs、铟铝砷InAlAs或InP等。场控制层501用于调控吸收层102和雪崩层502的电场分布。雪崩层502的材料可以为InAlAs、InP或铝镓砷锑AlGaAsSb等。雪崩层502用于使得光生载流子的数量倍增，实现对光电流的放大作用。
在前述图1至图5的示例中，介质超表面105位于上电极层101的上表面之下。在实际应用中，介质超表面105也可以位于上表面之上。图6为本申请实施例提供的光电探测器的第六个结构示意图。如图6所示，上电极层101的上表面上设置有介质超表面105。上电极层101和衬底层103上设置有电极。电极用于连接电源。
在前述图1至图6的示例中，光电探测器中介质层104的形状为长方体。在实际应用中，介质层104的形状可以为立方体、碗形、锥体形、柱状性或球形等。
本申请实施例提供的光电探测器可以应用于不同的波段。对于不同的波段，可以设计不同结构的光电探测器。下面提供了应用于O波段(1260nm至1360nm)的光电探测器的结构示意。其中，上电极层101的材料为InP。上电极层101的厚度为1μm。吸收层102的材料为InGaAs。吸收层102的厚度为0.6μm。场控制层501和雪崩层502的厚度都为0.4μm。场控制层501和雪崩层502的材料为InAlAs。衬底层103的材料为InP。衬底层103的厚度为1μm。介质层104的材料为空气。介质层104的厚度在1μm至10μm之间。介质超表面105的形状为圆形。圆形的半径在0.3至0.5μm间。介质超表面105的周期在0.9μm至1.2μm之间。介质超表面105的周期是指两个谐振单元的中心之间的距离。介质超表面105位于上电极层101的上表面之下。介质超表面105的厚度在0.4μm至0.9μm之间。介质超表面105和介质层104的谐振增强波段在吸收层102的吸收频率谱范围内。
光电探测器还可以包括钝化层。钝化层位于光电探测器的外层，为绝缘介质材料，钝化层对光电探测器的探测波段透明并起增加透射率作用。钝化层还可以用于保护光电探测器、减少暗电流和防止光电探测器正负极短路。钝化层的折射率小于吸收层102的折射率。钝化层的材料可以为二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等。
在实际应用中，介质层104的折射率和吸收层103的折射率的差值越大，光场局域作用的提升越明显。为了提升光场局域作用，介质层104的折射率可以在1至1.5之间。例如，介质层104的折射率为1或1.5。
应理解，前述图1至图6只是本申请提供的光电探测器件的几个示例。在实际应用中，本领域技术人员可以根据需要对光电探测器件的结构进行示意图的修改。例如，在图4中，衬底层103的下表面上设置有凹槽，介质层104位于凹槽内。在实际应用中，凹槽可以位于衬底层103的上表面。
本申请实施例还提供了一种光接收模块。图7为本申请实施例提供的光接收模块的结构示意图。如图7所示，光接收模块700包括数模转换器702和光电探测器701。关于光电探测器701的描述，可以参考前述图1至图6任一图中的描述。光电探测器701用于接收光信号，将光信号转换为模拟电信号。数模转换器702用于将模拟电信号转换为数字电信号。
本申请实施例还提供了一种光通信设备。图8为本申请实施例提供的光通信设备的结构示意图。如图8所示，光通信设备800包括处理器801和光接收模块700。关于光接收模块700的描述，可以参考前述图7中的描述。光接收模块700用于输出数字电信号。处理器801可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)或者CPU和NP的组合。处理器801也可以图像处理器(graphic processing unit，GPU)。处理器801还可以进一步包括硬件芯片或其他通用处理器。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。处理器801用于对数字电信号进行数据处理，例如存储、运算或回复等。
在其它实施例中，光通信设备还可以包括存储器802。存储器802可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、或闪存等。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)。存储器802用于存储数字电信号。
前面对本申请实施例提供的光电探测器、光接收模块和光通信设备进行描述，下面对本申请实施例提供的Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器的加工方法进行描述。图9为本申请实施例提供的光电探测器的加工方法的流程示意图。如图9所示，光电探测器的加工方法包括以下步骤。
在步骤901中，在下电极层上外延生长吸收层。下电极层的材料可以为InGaAs、InGaAsP、AlGaInAs或InP等。吸收层的材料可以为InGaAs、GaAs或InGaAsP等。
在步骤902中，在吸收层上外延生长上电极层。上电极层的材料可以为InGaAs、InGaAsP、AlGaInAs或InP等。
在步骤903中，在上电极层上制作介质超表面。介质超表面的形状可以为圆形、椭圆形、多边形或其他随机形状。多边形可以为四方晶格、六方晶格或者准晶格等。亚波长谐振单元的形状可以纳米孔、纳米柱、纳米小球、纳米环或纳米棒中的一种或者几种混合组成。制作介质超表面的流程可以包括步骤：在上电极层上通过旋涂得到光刻胶层。通过曝光和显影在光刻胶层上形成介质超表面形状。通过刻蚀将介质超表面形状转移到上电极层。去除光刻胶层。
在步骤904中，在下电极层的下表面上设置介质层。介质层的折射率小于吸收层的折射率。介质层的材料可以为空气、二氧化硅或BCB聚合物等。在一种方式中，可以在下电极层的下表面上沉积介质层。在另一种方式中，在下电极层是下表面沿第一方向的反方向刻蚀凹槽，在凹槽内沉积或键合介质层。
通过控制介质超表面周期、尺寸或厚度，可以改变介质超表面的光谐振增强波段。通过控制介质层的尺寸、厚度或位置，可以将光信号局域限制在吸收层，从而实现光电探测器的量子效率。介质超表面的介质层的尺寸或厚度等可以根据选用的材料和光吸收频率范围进行相应设计。
应理解，关于光电探测器的加工方法的描述，可以参考前述图1至图6中对光电探测器的描述。例如，在图5和图6中，光电探测器还包括场控制层和雪崩层。此时，光电探测器的加工方法还可以包括以下步骤：在下电极层上外延生长场控制层和雪崩层。又如，在图2中，光电探测器同时包括衬底层和下电极层。此时，下电极层可以是在衬底层上加工得到的。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器，其特征在于，沿第一方向依次包括上电极层、吸收层和下电极层，其中：
所述上电极层和所述下电极层用于为所述吸收层提供偏置电压；
所述吸收层用于接收光信号，根据所述偏置电压将所述光信号转换为电信号；
所述上电极层上设置有介质超表面，所述介质超表面用于使得所述光信号在所述吸收层中产生谐振；
所述光电探测器还包括介质层，所述吸收层在所述介质层和所述上电极层之间，所述介质层在所述上电极层上的投影和所述介质超表面存在重叠区域，所述介质层的折射率小于所述吸收层的折射率。
2.根据权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述介质层的折射率在1至1.5之间。
3.根据权利要求1或2所述的光电探测器，其特征在于，所述介质层的材料为空气、二氧化硅或苯并环丁烯BCB聚合物。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的光电探测器，其特征在于，所述下电极层为衬底层，或，所述光电探测器还包括衬底层，所述衬底层在所述介质层和所述吸收层之间。
5.根据权利要求4所述的光电探测器，其特征在于，所述衬底层包括垂直于所述第一方向的上表面和下表面，沿所述第一方向依次包括所述上表面和所述下表面；
其中，所述下表面上设置有凹槽，所述介质层被设置于所述凹槽内。
6.根据权利要求5所述的光电探测器，其特征在于，所述凹槽的底部和所述上表面之间的距离d在1μm至20μm之间。
7.根据权利要求6所述的光电探测器，其特征在于，所述介质层的厚度小于或等于D和d的差值，所述D为所述衬底层的厚度。
8.根据权利要求4所述的光电探测器，其特征在于，所述介质层和所述衬底层平行设置。
9.根据权利要求8所述的光电探测器，其特征在于，所述衬底层的厚度在1μm至30μm之间。
10.根据权利要求8或9所述的光电探测器，其特征在于，所述介质层的厚度在0.1μm至1000μm之间。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的光电探测器，其特征在于，所述吸收层的厚度在200nm至1000nm之间。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的光电探测器，其特征在于，所述投影的中心和所述介质超表面的中心的距离小于或等于100nm。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的光电探测器，其特征在于，所述投影覆盖所述介质超表面。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的光电探测器，其特征在于，所述上电极层和所述下电极层的材料为磷化铟InP，所述吸收层的材料为铟镓砷InGaAs。
15.根据权利要求1至14中任意一项所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括场控制层和雪崩层，所述场控制层在所述吸收层和所述雪崩层之间，所述雪崩层在所述场控制层和所述下电极层之间。
16.一种光接收模块，其特征在于，包括数模转换器和前述权利要求1至15中任意一项所述的Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器，其中：
所述Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器用于接收光信号，将所述光信号转换为模拟电信号；
所述数模转换器用于将所述模拟电信号转换为数字电信号。
17.一种光通信设备，其特征在于，处理器和前述权利要求16所述的光接收模块，其中：
所述光接收模块用于输出数字电信号；
所述处理器用于对所述数字电信号进行数据处理。
18.一种Ⅲ-Ⅴ族半导体光电探测器的加工方法，其特征在于，包括：
在下电极层上外延生长吸收层；
在所述吸收层上外延生长上电极层；
在所述上电极层上制作介质超表面；
在所述下电极层的下表面上设置介质层，所述介质层的折射率小于所述吸收层的折射率。
19.根据权利要求18所述的加工方法，其特征在于，
在所述下电极层的下表面上设置介质层包括：在所述下电极层的下表面沿第一方向的反方向刻蚀凹槽，在所述凹槽内沉积或键合所述介质层。
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