[发明专利]累崩型光检测器元件及其制作方法

说明书

本发明公开一种累崩型光检测器元件及其制作方法。其中累崩型光检测器(avalanche photodetector，APD)元件，包含有一具有一正面与一背面的基底、至少一设置于该基底的该正面的APD结构、多个设置至于该基底的该背面的散热结构、以及多个设置于该基底的该背面的岛状反射结构。

技术领域

本发明涉及一种累崩型光检测器(avalanche photo detector，以下简称为APD)元件及其制作方法，尤其是涉及一种具有散热结构(heat sink)的APD元件及其制作方法。

背景技术

APD元件为一种灵敏的半导体光感测器元件，因此常被用于诸如长程光纤通讯(long haul fiber-optic telecommunication)、激光测距仪(Laser rangefinders)、以及单一相片电平侦测及成像(single photo level detection and imaging)等需要高灵敏度的应用。现有的APD元件可至少包含硅与锗：其中锗提供了近红外线波长(波长为850m)波长上的高反应率，而硅能够在低杂讯下放大所产生的光载流子。因此，由硅与锗这两者形成的APD元件为一可侦测近红外线(near-infrared)光信号的装置，其已广泛应用于近红外线的光纤通讯中。当然，可用以形成APD元件的材料不限于硅与锗，还可包含如砷化铟镓(InGaAs)、磷砷化铟镓(InGaAsP)、磷化铟(InP)等III-V族元素及其组合。除850nm之外，APD元件可侦测的光波长也可依需要达到1310nm或1577nm。

发明内容

因此，本发明的一目的在于提供一种APD元件及其制作方法，以解决现有技术存在的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种APD元件，该APD元件包含有一具有一正面与一背面的基底、至少一设置于该基底的该正面的APD结构、多个设置至于该基底的该背面的散热结构(heat sink)、以及多个设置于该基底的该背面的岛状反射结构。

本发明还提供一种APD元件的制作方法，该制作方法首先提供一基底，且该基底包含有一正面与一背面。接下来，于该基底的该正面形成一APD结构，随后图案化该基底的该背面，以于该基底的该背面形成多个散热结构，以及形成于该多个散热结构之间的多个凹槽。之后，形成多个岛状反射结构，且该多个岛状反射结构分别形成于该多个凹槽的底部。

根据本发明所提供的制作方法所得到的APD元件，基底的正面包含有至少一APD结构，而基底的背面则包含有反射结构与散热结构。反射结构可用以将穿透APD结构的光线反射回APD结构，故可增加APD元件整体的反应率(responsivity)以及灵敏度(sensitivity)。而散热结构则可将APD结构在光感测时产生的热有效排除，故可确保APD元件整体在运作时不致发生过热等影响元件效能的状况。

附图说明

图1至图7为本发明所提供的一APD元件的制作方法的第一较佳实施例的示意图；

图8至图11为本发明所提供的APD元件的背面的上视图；

图12为本发明所提供的APD元件的一第二较佳实施例的示意图。

主要元件符号说明

100 基底

100B 基底的背面

100F 基底的正面

102 硅基底层

104 底部氧化层

106 半导体层

108 n型掺杂区

110 半导体平台

112 n型掺杂半导体层