[发明专利]光栅垂直耦合型插指光电探测器

权利要求书

1.一种光栅垂直耦合型插指光电探测器结构，其特征在于，包括p+欧姆接触电极(101)、n+欧姆接触电极(102)、p型掺杂插指区(103)、n型掺杂插指区(104)、本征吸收区(105)、绝缘掩埋层(106)、衬底层(107)、光栅区(108)，所述p型掺杂插指区(103)，n型掺杂插指区(104)是横向依次通过光刻离子注入在顶层硅中形成的掺杂区域，之间的间隙是本征吸收区(105)；所述p+欧姆接触电极(101)和n+欧姆接触电极(102)分别是对应溅射在两侧的p型掺杂插指区(103)，n型掺杂插指区(104)之上作为电极；所述光栅区(108)，是在顶层硅两侧电极中间部分通过电子束曝光和干法刻蚀技术，纵向形成的周期性条状光栅结构；控制光栅的周期，刻蚀深度使得满足布拉格衍射条件，将垂直入射的光转变为水平方向；离子注入浓度峰值的深度要求大于光栅刻蚀深度30到60nm之间。

2.根据权利要求1所述的一种光栅垂直耦合型插指光电探测器，其特征在于：光吸收在顶层硅中，通过光栅改变垂直的光为水平传输，横向吸收。

3.根据权利要求1所述的一种光栅垂直耦合型插指光电探测器，其特征在于：横向的叉指结构为条状叉指，多层圆环叉指或多层条状多边形插指结构。

4.根据权利要求1所述的一种光栅垂直耦合型插指光电探测器，其特征在于：探测器的材料为：Si、Ge/Si、InGaAs/InP或AlGaAs/GaAs、GaN/Ga₂O₃/AlN或SiC材料体系。

5.根据权利要求1所述的一种光栅垂直耦合型插指光电探测器，其特征在于：探测波长范围包括紫外、可见光、红外光波段。

6.根据权利要求1所述的一种光栅垂直耦合型插指光电探测器，其特征在于：适用于垂直入射光接收设计。

7.根据权利要求1所述的一种光栅垂直耦合型插指光电探测器，其特征在于：使用CMOS工艺制作完成。