DE112007001636T5 - Semiplanare Lawinen-Fotodiode - Google Patents

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Abstract

Anordnung, die aufweist:
eine Mesa-Struktur, die in einem ersten Typ eines Halbleiters definiert ist, wobei der erste Typ des Halbleitermaterials einen Absorptionsbereich enthält, der optisch gekoppelt ist, um einen optischen Strahl zu empfangen und zu absorbieren; und
einen planaren Bereich nahe bei und getrennt von der Mesa-Struktur und in einem zweiten Typ eines Halbleitermaterials definiert, wobei der planare Bereich einen Multiplikationsbereich umfasst, der einen p-dotierten Bereich angrenzend an einen n-dotierten Bereich enthält, um in dem Multiplikationsbereich ein starkes elektrisches Feld zu erzeugen, um Ladungsträger, die als Antwort auf die Absorption des optischen Strahls, der in der Mesa-Struktur empfangen worden ist, fotogeneriert werden, zu multiplizieren.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Ausführungsformen der Erfindung betreffen allgemein optische Baugruppen und beziehen sich genauer, jedoch nicht ausschließlich, auf Fotodetektoren.
  • Hintergrundinformation
  • Das Erfordernis nach schnellen und effizienten optisch basierten Technologien nimmt zu, da die Wachstumsgeschwindigkeit des Internet-Datenverkehrs den Sprachverkehr übertrifft, was das Bedürfnis nach faseroptischer Kommunikation fördert. Das Senden mehrerer optischer Kanäle über dieselbe Faser in dem dichten Wellenlängenmultiplexier(DWDM – dense wave-length-division multiplexing)-System bildet einen einfachen Weg, die bisher nie da gewesene Kapazität (Signalbandbreite) zu nutzen, die von der Faseroptik angeboten wird. Üblicherweise verwendete optische Komponenten in dem System umfassen wellenlängenmultiplexierte(WDM – wavelength division multiplexed)Sender und Empfänger, optische Filter, so wie Beugungsgitter, Dünnfilmfilter, Faser-Bragg-Gitter, Array-Wellenleitergitter, optische Add/Drop-Multiplexierer, Laser, optische Schalter und Fotodetektoren. Fotodioden können als Fotodetektoren eingesetzt werden, um Licht zu erfassen, indem einfallendes Licht in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Eine elektrische Schaltung kann an den Fotodetektor gekoppelt werden, um das elektrische Signal zu empfangen, welches das einfallende Licht darstellt. Die elektrische Schaltung kann dann das elektrische Signal entsprechend der gewünschten Anwendung verarbeiten. Lawinen-Fotodetektoren stellen eine interne elektrische Verstärkung zur Verfügung und haben daher eine hohe Empfindlichkeit, die für die Erfassung von sehr schwachen optischen Signalen geeignet ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Nicht beschränkende und nicht erschöpfende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind mit Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben, in denen sich gleiche Bezugsziffern in den verschiedenen Ansichten auf gleiche Teile beziehen, wenn dies nicht anders angegeben ist.
  • 1 ist ein Schaubild, das ein Beispiel einer Querschnittsansicht eines semiplanaren Lawinen-Fotodetektors mit einer Mesa-Struktur veranschaulicht, die einen über einem planaren Bereich mit einem Multiplikationsbereich angeordneten Absorptionsbereich in einem System gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung hat.
  • 2 ist ein Schaubild, das ein Beispiel einer gekippten Neigungsansicht eines Querschnitts eines semiplanaren Lawinen-Fotodetektors mit einer Mesa-Struktur veranschaulicht, die einen über einem planaren Bereich mit einem Multiplikationsbereich angeordneten Absorptionsbereich, in einem System gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung hat.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Verfahren und Vorrichtungen für semiplanare Lawinen-Fotodetektoren (APDs – Avalanche Photodetectors) werden offenbart. In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche bestimmte Einzelheiten aufgeführt, um für ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu sorgen. Es wird jedoch einem Durchschnittsfachmann deutlich werden, dass die bestimmten Einzelheiten nicht verwendet werden müssen, um die vorliegende Erfindung in die Praxis umzusetzen. In anderen Fällen sind gut bekannte Materialien oder Verfahren nicht in Einzelheiten beschrieben worden, um zu vermeiden, dass die vorliegende Erfindung verschleiert wird..
  • Der Bezug in dieser Beschreibung auf "eine Ausführungsform" bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, in wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Somit bezieht sich das Auftreten des Ausdrucks "bei einer Ausführungsform" an verschiedenen Stellen in dieser Beschreibung nicht notwendigerweise immer auf dieselbe Ausführungsform. Weiterhin können bestimmte Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften bei einer oder mehreren Ausführungsformen in irgendeiner geeigneten Weise kombiniert werden. Zusätzlich wird verstanden, dass die hierin zur Verfügung gestellten Figuren Durchschnittsfachleuten zu Zwecken der Erläuterung dienen und dass die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Darüber hinaus wird verstanden, dass die bestimmten beispielhaften Dotierkonzentrationen Dicken und Materialien oder dergleichen, die in dieser Of fenbarung beschrieben sind, dem Zwecke der Erläuterung zur Verfügung gestellt werden und dass andere Dotierkonzentrationen Dicken und Materialien oder dergleichen ebenfalls entsprechend den Lehren der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
  • 1 ist ein Schaubild, das allgemein eine Querschnittsansicht eines Systems 102 veranschaulicht, das einen semiplanaren Lawinen-Fotodetektor (APD) 101 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst. Bei dem veranschaulichten Beispiel wird Licht oder ein optischer Strahl 123 aus einer optischen Quelle 139 auf den APD 101 gerichtet. Abhängig von der bestimmten Anwendung kann der optische Strahl 123 aus der optischen Quelle 139 herrühren oder von ihr reflektiert sein. Bei einem Beispiel kann der optische Strahl 123 als Option aus der optischen Quelle 139 direkt auf den APD 101 gerichtet oder auf ihn fokussiert sein oder kann durch ein optisches Element 137 auf den APD 101 gerichtet sein.
  • Es wird verstanden, dass ein oder mehrere APDs 101 in einer Vielfalt von Anwendungen und Aufbauten verwendet werden können. Zum Beispiel wird, abhängig von der bestimmten Anwendung, verstanden, dass der APD 101 einzeln verwendet werden kann, um zum Beispiel ein Signal zu erfassen, dass bei der Telekommunikation in einem optischen Strahl 123 geringer Leistung codiert ist. Bei einem weiteren Beispiel kann der APD einer aus einer Vielzahl von APDs sein, die in einer Anordnung oder einem Gitter angeordnet sind, um Bilder oder dergleichen abzutasten. Zum Beispiel kann eine Anordnung aus APDs, die in einem Gitter angeordnet sind, so arbeiten, dass Bilder abgetastet werden, ähnlich einer komplementären Metall-Oxid-Halbleiter(CMOS – Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Sensoranordnung oder dergleichen.
  • Bei einem Beispiel kann das optische Element 137 eine Linse oder einen anderen Typ eines brechenden oder beugenden optischen Elementes umfassen, so dass ein Bild auf die Anordnung aus APDs 101 gerichtet oder fokussiert wird, wobei die Belichtung den optischen Strahl 123 umfasst. Der optische Strahl 123 kann sichtbares Licht, infrarotes Licht und/oder eine Kombination aus Wellenlängen über das sichtbare bis infrarote Spektrum oder dergleichen Bei dem veranschaulichten Beispiel ist der APD 101 von der Funktion her eine Kombination aus einer Fotodiode, die ein optisches Signal in ein elektrisches Signal umwandelt, und einem Verstärker, der das erfasste Signal mit einer Verstärkung multipliziert. Wie gezeigt, umfasst der APD 101 eine Mesa-Struktur 103, die einen ersten Typ eines Halbleitermaterials 111 nahe bei und getrennt von einem Planaren Bereich 105 enthält, der einen zweiten Typ eines Halbleitermaterials 113 umfasst. Wie in dem Beispiel gezeigt, umfasst die Mesa-Struktur 103 einen Absorptionsbereich und der Planare Bereich 105 umfasst einen getrennten Multiplikationsbereich. In dem veranschaulichten Beispiel umfasst der erste Typ des Halbleitermaterials einen intrinsischen Germaniumbereich 125 und der zweite Typ des Halbleitermaterials umfasst einen p-dotierten Siliziumbereich 115 benachbart an einen n-dotierten Siliziumbereich 117, wie gezeigt.
  • Bei dem Beispiel kann eine externe Vorspannung V+ 135 an den ADP 101 über einen Kontakt 121, der an den Planaren Bereich 105 gekoppelt ist, und einen Kontakt 122, der an die Mesa-Struktur 103 gekoppelt ist, angelegt werden. Bei einem Beispiel ist der Kontakt 122 an die Mesa-Struktur 103 an einem p-dotierten Bereich des ersten Typs des Halbleitermaterials 127 gekoppelt und der Kontakt 121 ist an den Planaren Bereich 105 an einem n+-dotierten Bereich des zweiten Typs des Halbleitermaterials 119 gekoppelt, was dabei hilft, den Ohm'schen Kontakt der Kontakte 121 und 122 zu dem APD 101 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
  • Für das Beispiel, das in der 1 gezeigt ist, wird angemerkt, dass der n+-dotierte Bereich 119 als ein Bereich veranschaulicht ist, der unterhalb der Mesa-Struktur 103 eingegrenzt oder zentriert ist. Wie es bei einem weiteren Beispiel, das in der 2 gezeigt ist, veranschaulicht werden wird, wird verstanden, dass der n+-dotierte Bereich auch eine durchgängige, gleichförmige Schicht über den Planaren Bereich 105 sein kann. Zum Beispiel könnte bei einem derartigen Beispiel der n+-dotierte Bereich 119 eine stark n+-dotierte Siliziumsubstratschicht sein, die gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung in dem Planaren Bereich 105 definiert ist.
  • Mit Bezug zurück auf das Beispiel, das in der 1 veranschaulicht ist, wird angemerkt, dass der erste Typ des Halbleitermaterials als Germanium gezeigt ist. Es wird verstanden, dass bei einem anderen Beispiel der erste Typ des Halbleitermaterials InGaAs oder irgendeinen anderen Typ eines Materials gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung umfassen kann.
  • Bei einem Beispiel, dass in der 1 gezeigt ist, umfasst der APD 101 zwei Bereiche, was die elektrische Feldstärke betrifft – einer liegt in dem Absorptionsbereich 107 der Mesa-Struktur 103, in dem ein schwaches elektrisches Feld mit dem Anlegen der externen Vorspannung V+ 135 an den APD 101 erzeugt wird. Der andere elektrische Feldbereich liegt in dem Multiplikationsbereich 109 des planaren Bereichs 105, in dem ein starkes elektrisches Feld an dem pn-Übergang zwischen dem p-dotierten Siliziumbereich 115 und dem n-dortierten Siliziumbereich 117 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
  • Im Betrieb werden zunächst freie Ladungsträger oder Elektron-Loch-Paare in dem Absorptionsbereich 107 in der Mesa-Struktur 103 durch die einfallenden Photonen des optischen Strahls 123 fotogeneriert, wenn die Photonenenergie gleich oder höher ist als die Bandlückenenergie des Halbleitermaterials (z. B. Germanium oder InGaAs) innerhalb des Absorptionsbereichs 107 mit schwachem elektrischen Feld. Diese fotogenerierten Ladungsträger sind in der 1 als Löcher 131 und Elektronen 133 veranschaulicht.
  • Mit dem Anlegen der externen Vorspannung V+ 135 an den APD 101, was zu dem schwachen elektrischen Feld in der Mesa-Struktur 103 führt, werden die Löcher 131 auf den Kontakt 122 zu beschleunigt, der an die Mesa-Struktur 103 gekoppelt ist, während die Elektronen 133 auf den Kontakt 122 aus der Mesa-Struktur 103 in den planaren Bereich 105 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung beschleunigt werden. Es wird angemerkt, dass die Geschwindigkeitsleistung des APD 101 dadurch verbessert wird, dass die Mesa-Struktur 103 das schwache elektrische Feld in dem Absorptionsbereich 107 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung lokalisiert.
  • Die Elektronen 133 werden von den Löchern 131, wenn sie erzeugt werden, als ein Ergebnis des schwachen elektrischen Feldes in dem Absorptionsbereich 107 in das starke elektrische Feld in dem Multiplikationsbereich 109 getrennte, infolge der pn-Übergangsfläche zwischen dem p- und dem n-dotierten Siliziumbereich 115 und 117. Stoßionisation tritt auf, wenn die Elektronen 133 ausreichend kinetische Energie erlangen und mit anderen Elektronen in dem Halbleiterbereich im Multiplikationsbereich 109 zusammenstoßen, was dazu führt, dass wenigstens ein Bruchteil der Elektronen 133 Teil eines Fotostroms wird. Eine Kette solcher Stoßionisationen führt zur Trägermultiplikation gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung. Die Lawinen-Multiplikation geschieht weiter, bis die Elektronen 133 sich aus dem aktiven Gebiet des APD 101 zum Kontakt 121 hinaus bewegen.
  • Daher, wenn der Absorptionsbereich 107 mit schwachem elektrischen Feld als Teil des APD 101 in einer Mesa-Struktur 103 enthalten ist und wenn der Multiplikationsbereich 109 mit dem starken elektrischen Feld in einem Planaren Bereich 105 enthalten ist, wie gezeigt, wird gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ein "semiplanarer" APD 101 realisiert. Mit anderen Worten wird mit der Kombination aus einer Planaren Struktur bei dem Planaren Bereich 105 des Siliziumteiles des APD 101 und einer Mesa-Struktur 103 für den Germaniumteil des APD 101 ein semiplanarer APD 101 realisiert.
  • Bei dem veranschaulichten Beispiel können mit der Kombination aus einer Planaren Struktur des Siliziumteiles und einer Mesa-Struktur für den Germanium- oder InGaAs-Teil des APD 101 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung die Vorteile sowohl von Planaren als auch von Mesa-Strukturen genutzt werden. Zum Beispiel, wenn man den Planaren Bereich 105 für das Silizium hat, hat der APD 101 einen niedrigen Dunkelstrom, erhöhte Zuverlässigkeit und gleichförmige Lawinenverstärkung gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich, indem man die Mesa-Struktur 103 für das Germanium oder das InGaAs hat, hat der APD 101 eine hohe Geschwindigkeit und wenig Übersprechen zwischen jedweden benachbarten Pixeln in Anordnungen aus APDs, da das schwache elektrische Feld in der Mesa-Struktur 103 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung eingegrenzt ist.
  • Zusätzlich, mit einem semiplanaren APD 101, bei dem ein Material, so wie Silizium, in dem Multiplikationsbereich 109 enthalten ist, und ein weiteres Material, so wie Germanium oder InGaAs, in dem Absorptionsbereich 107 enthalten ist, ermöglicht dies unterschiedliche Verarbeitungs- und Gestaltungstechniken, die für jeden bestimmten Bereich und/oder jedes Material gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung optimiert werden können.
  • Zum Beispiel kann bei einem Beispiel Germanium epitaxial gezüchtet werden, indem ausgewähltes Germaniumwachstum auf der Oberseite des Siliziums des planaren Bereichs 105 verwendet wird. Die Mesa-Struktur 103 kann dann geätzt werden, wobei das Ätzen beim Silizium des planaren Bereichs 105 beendet wird. Indem die Mesa-Struktur 103 geätzt wird und das Ätzen am Silizium beendet wird, wird eine Mesa-Struktur 103, die den Absorptionsbereich 107 enthält, gebildet, während der planare Bereich 105 mit einem Multiplikationsbereich 109, der gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung Silizium umfasst, beibehalten wird.
  • Somit ist bei dem bestimmten Beispiel, das in der 1 veranschaulicht ist, ein Germanium auf Silizium oder Ge-Si APD 101 veranschaulicht, bei dem die Mesa-Struktur 103 aus Germanium den Absorptionsbereich 107 enthält, der ein schwaches elektrisches Feld hat, während sich das Silizium in dem Multiplikationsbereich befindet, in dem ein starkes elektrisches Feld unter dem mittigen p-dotierten Bereich 115 konzentriert ist. Bei einem Beispiel hat wegen der Krümmung des mittigen p-dotierten Bereiches 115 das starke elektrische Feld Peaks entlang der Kante des mittigen p-dortierten Bereichs 115.
  • 1 veranschaulicht auch eine optionale Schutzringstruktur 129, die in dem APD 101 enthalten sein kann, die in dem Beispiel als ein schwimmender Schutzring gezeigt ist, mit einem p-dotierten Siliziumbereich, der in dem Silizium des planaren Bereichs 105 angeordnet ist. 2 ist ein weiteres Schaubild, das ein Beispiel einer gekippten Ansicht des Querschnitts des semiplanaren APD 101 veranschaulicht, der in 1 gezeigt ist, dessen Mesa-Struktur 103 einen oberhalb des planaren Bereichs 105 mit einem Multiplikationsbereich 109 angeord neten Absorptionsbereich 107 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung hat. Für das Beispiel, das in der 2 veranschaulicht ist, wird angemerkt, dass der n+-dotierte Bereich 119 eine durchgängige, gleichförmige stark dotierte Siliziumschicht über den planaren Bereich 105 hinweg ist, wie es zuvor angesprochen wurde. Wie es in dem Beispiel gezeigt ist, das in der 2 veranschaulicht ist, ist die Schutzringstruktur 129 ein schwimmender Schutzring, der p-dotiertes Silizium enthält, das in dem Silizium des planaren Bereiches 105 angeordnet ist, welches die Mesa-Struktur 103 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung umgibt. Somit liegt bei dem Beispiel die Schutzringstruktur 129 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung bei oder nahe an der Grenzfläche zwischen dem Absorptionsbereich 107 und dem Multiplikationsbereich 109 des APD 101. Bei dem veranschaulichten Beispiel bildet die Schutzringstruktur 129 die Struktur, die das vorzeitige Durchschlagen in dem Multiplikationsbereich 109 am Umfang des Bauelements verringern oder vermeiden hilft. Bei einem Beispiel kann die Schutzringstruktur 129 eingebaut werden, indem Ionenimplantation, Diffusion oder eine andere geeignete Technik verwendet wird.
  • Es wird verstanden werden, dass eine "eingebettete" Schutzringstruktur, wie veranschaulicht, durch die semiplanare Struktur des APD 101 möglich gemacht wird, da eine solche Struktur bei einem Bauelement nur mit Mesa nicht möglich wäre. Zusätzlich wird angemerkt, dass, wenn man dem Multiplikationsbereich 109 in einem planaren Bereich 105 hat, die Empfindlichkeit auf Seitenwandpassivierung, die unerwünschten Leckstrom aufgrund des starken elektrischen Feldes in dem Multiplikationsbereich 109 hervorrufen kann, gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung beseitigt wird.
  • Die obige Beschreibung veranschaulichter Ausführungsformen der Erfindung, einschließlich dessen, was in der Zusammenfassung beschrieben ist, ist nicht als erschöpfend oder auf die genauen offenbarten Formen beschränkend gedacht. Obwohl bestimmte Ausführungsformen und Beispiele für die Erfindung hierin zu Zwecken der Veranschaulichung beschrieben sind, sind verschiedene äquivalente Verfeinerungen und Modifikationen möglich, wie die Fachleute auf dem Gebiet erkennen werden. Tatsächlich soll verstanden werden, dass jedwede bestimmten Wellenlängen, Abmessungen, Materialien, Zeiten, Spannungen, Energiebereichs werte usw. zu Zwecken der Erläuterung zur Verfügung gestellt werden und dass andere Werte ebenfalls bei anderen Ausführungsformen gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung benutzt werden können.
  • Diese Modifikationen können bei Ausführungsformen der Erfindung im Lichte der obigen genauen Beschreibung vorgenommen werden. Die Ausdrücke, die bei den folgenden Ansprüchen verwendet werden, dass sie die Erfindung auf die bestimmten Ausführungsformen beschränken, die in der Beschreibung und in den Ansprüchen offenbart sind. Stattdessen soll der Umfang vollständig durch die folgenden Ansprüche festgelegt sein, die entsprechend bestehender Lehrmeinung der Anspruchsinterpretation ausgelegt werden sollen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Lawinen-Fotodetektor wird offenbart. Eine Anordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung umfasst eine Mesa-Struktur, die in einem ersten Typ eines Halbleiters definiert ist. Der erste Typ des Halbleitermaterials umfasst einen Absorptionsbereich, der optisch gekoppelt ist, um einen optischen Strahl zu empfangen und zu absorbieren. Die Anordnung umfasst auch einen Planaren Bereich nahe bei und getrennt von der Mesa-Struktur und in einem zweiten Typ eines Halbleitermaterials definiert. Der Planare Bereich umfasst einen Multiplikationsbereich, der einen p-dotierten Bereich angrenzend an einen n-dotierten Bereich umfasst, um in dem Multiplikationsbereich ein starkes elektrisches Feld zu erzeugen. Das starke elektrische Feld dient dazu, Ladungsträger zu multiplizieren, die als Antwort auf die Absorption des optischen Strahles, der in der Mesa-Struktur empfangen worden ist, fotogeneriert worden sind.

Claims (21)

  1. Anordnung, die aufweist: eine Mesa-Struktur, die in einem ersten Typ eines Halbleiters definiert ist, wobei der erste Typ des Halbleitermaterials einen Absorptionsbereich enthält, der optisch gekoppelt ist, um einen optischen Strahl zu empfangen und zu absorbieren; und einen planaren Bereich nahe bei und getrennt von der Mesa-Struktur und in einem zweiten Typ eines Halbleitermaterials definiert, wobei der planare Bereich einen Multiplikationsbereich umfasst, der einen p-dotierten Bereich angrenzend an einen n-dotierten Bereich enthält, um in dem Multiplikationsbereich ein starkes elektrisches Feld zu erzeugen, um Ladungsträger, die als Antwort auf die Absorption des optischen Strahls, der in der Mesa-Struktur empfangen worden ist, fotogeneriert werden, zu multiplizieren.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der der erste Typ des Halbleiters Germanium aufweist und der zweite Typ des Halbleitermaterials Silizium aufweist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1, bei der der erste Typ des Halbleiters InGaAs aufweist und der zweite Typ des Halbleitermaterials Silizium aufweist.
  4. Anordnung nach Anspruch 1, bei der der planare Bereich weiter eine Schutzringstruktur aufweist, die in dem zweiten Typ des Halbleitermaterials des planaren Bereichs, der die Mesa-Struktur umgibt, angeordnet ist.
  5. Anordnung nach Anspruch 4, bei der die Schutzringstruktur ein schwimmender Schutzring ist, der einen p-dotierten zweiten Typ des Halbleitermaterials enthält.
  6. Anordnung nach Anspruch 4, bei der die Schutzringstruktur ein schwimmender Schutzring an einer Grenzfläche zwischen dem Absorptionsbereich und dem Multiplikationsbereich ist.
  7. Anordnung nach Anspruch 1, die weiter Kontakte aufweist, welche an die Mesa-Struktur beziehungsweise an den planaren Bereich gekoppelt sind, um eine externe Vorspannung zu empfangen, die in der Mesa-Struktur ein schwaches elektrisches Feld erzeugt.
  8. Anordnung nach Anspruch 7, weiter mit einem p-dotierten Bereich in der Mesa-Struktur und einem zweiten n-dotierten Bereich in dem planaren Bereich, der an die Kontakte gekoppelt ist.
  9. Verfahren, das aufweist: Richten eines optischen Strahles in eine Mesa-Struktur, die einen ersten Typ eines Halbleitermaterials umfasst; Absorbieren wenigstens eines Teiles des optischen Strahls, um in der Mesa-Struktur Elektron-Loch-Paare zu fotogenerieren; Beschleunigen von Elektronen aus der Mesa-Struktur hinaus in einen planaren Bereich, der nahe der Mesa-Struktur angeordnet ist und einen zweiten Typ eines Halbleitermaterials enthält; und Multiplizieren der in der Mesa-Struktur fotogenerierten Elektronen mit einem starken elektrischen Feld in dem planaren Bereich.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, das weiter das Anlegen einer externen Vorspannung an Kontakte, die an die Mesa-Struktur und an den planaren Bereich gekoppelt sind, aufweist, um ein elektrisches Feld in der Mesa-Struktur zu erzeugen.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Multiplizieren der Elektronen, die in der Mesa-Struktur fotogeneriert worden sind, das Stoßionisieren der Elektronen aus der Mesa-Struktur mit dem starken elektrischen Feld in dem Multiplikationsbereich aufweist.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der erste Typ des Halbleiters Germanium aufweist und der zweite Typ des Halbleitermaterials Silizium aufweist.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der erste Typ des Halbleiters InGaAs aufweist und der zweite Typ des Halbleitermaterials Silizium aufweist.
  14. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Beschleunigen der Elektronen aus der Mesa-Struktur heraus in den planaren Bereich das Beschleunigen der Elektronen aus der Mesa-Struktur in den planaren Bereich mit einem elektrischen Feld umfasst.
  15. System, das aufweist: einen oder mehrere Lawinen-Fotodetektoren, wobei der eine oder jeder der mehreren Lawinen-Fotodetektoren umfasst: eine Mesa-Struktur, die in einem ersten Typ eines Halbleiters definiert ist, wobei der erste Typ des Halbleitermaterials einen Absorptionsbereich umfasst, der optisch gekoppelt ist, um einen optischen Strahl zu empfangen und zu absorbieren; und einen planaren Bereich nahe bei und getrennt von der Mesa-Struktur und in einem zweiten Typ eines Halbleitermaterials definiert, wobei der planare Bereich einen Multiplikationsbereich umfasst, der einen p-dotierten Bereich benachbart einem n-dotierten Bereich enthält, um in dem planaren Bereich ein starkes elektrisches Feld zu erzeugen, um Ladungsträger, die als Antwort auf die Absorption des optischen Strahles, der in der Mesa-Struktur empfangen worden ist, fotogeneriert worden sind, zu multiplizieren; und ein optisches Element, um einen optischen Strahl auf den einen oder die mehreren Lawinen-Fotodetektoren zu richten.
  16. System nach Anspruch 15, bei dem das optische Element eine Linse aufweist.
  17. System nach Anspruch 15, bei dem der erste Typ des Halbleiters Germanium aufweist und der zweite Typ des Halbleitermaterials Silizium aufweist.
  18. System nach Anspruch 15, bei dem der erste Typ des Halbleiters InGaAs aufweist und der zweite Typ des Halbleitermaterials Silizium aufweist.
  19. System nach Anspruch 15, bei dem der planare Bereich des einen oder der mehreren Lawinen-Fotodetektoren weiter eine Schutzringstruktur aufweist, die in dem zweiten Typ des Halbleitermaterials des planaren Bereichs, der die Mesa-Struktur umgibt, angeordnet ist.
  20. System nach Anspruch 15, bei dem der eine oder die mehreren Lawinen-Fotodetektoren weiter Kontakte aufweisen, die an die Mesa-Struktur beziehungsweise den planaren Bereich gekoppelt sind, um eine externe Vorspannung zu empfangen, die in der Mesa-Struktur ein schwaches elektrisches Feld erzeugt.
  21. System nach Anspruch 20, weiter mit einem p-dotieren Bereich in der Mesa-Struktur und einem zweiten n-dotierten Bereich in dem planaren Bereich, an die die Kontakte gekoppelt sind.
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