[实用新型]光电探测器、光电探测器阵列和光电探测终端

说明书

本实用新型涉及光子探测技术领域，特别是涉及一种光电探测器、光电探测器阵列和光电探测终端。本申请实施例中提供了一种光电探测器，包括衬底和形成于该衬底之上的光学谐振腔：所述光学谐振腔可包括：光吸收层，具有相对的光线入射外表面和底部外部表面，以及位于所述光线入射表面与所述底部表面之间的外侧壁；陷光结构层，覆盖于所述光线入射表面；以及光反射结构层，覆盖于所述光吸收层的所述底部外表面和/或所述外侧壁上；其中，所述光反射结构层用于反射透过所述陷光结构层射入所述光学谐振腔中的外部光线，以增加该外部光线在所述光吸收层中的传播光程，进而有效提升光电探测器的光子吸收效率。

技术领域

本实用新型涉及光子探测技术领域，特别是涉及一种光电探测器、光电探测器阵列和光电探测终端。

背景技术

随着科技的进步和社会的发展，光电探测器应用的领域越来广泛，相应的对光电探测器的要求也就越高；尤其针对诸如深度探测(如激光雷达)、医疗感应及量子通信等高精端行业中，基于单个光子探测的光电探测器的要求更加严苛。

但是，实用新型人发现，目前光电探测器的光吸收效率较低，会直接影响产品的性能。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题提供了一种光电探测器、光电探测器阵列和光电探测终端，以有效提升光吸收效率，进而来改善光电探测器件的性能。

在一个可选的实施例中，本申请提供了一种光电探测器，包括衬底和形成于该衬底之上的光学谐振腔：所述光学谐振腔包括：

光吸收层，具有相对的光线入射外表面和底部外部表面，以及位于所述光线入射表面与所述底部表面之间的外侧壁；

陷光结构(light trap)层，覆盖于所述光线入射表面；以及

光反射结构层，覆盖于所述光吸收层的所述底部外表面和/或所述外侧壁上；

其中，所述光反射结构层用于反射透过所述陷光结构层射入所述光学谐振腔中的外部光线，以增加该外部光线在所述光吸收层中的传播光程，进而有效提升光电探测器的光子吸收效率。

在一个可选的实施例中，所述衬底为具有光反射功能的衬底，以进一步提升光学谐振腔底部的光反射能力。

在一个可选的实施例中，所述衬底为金属衬底、具有分布式布拉格反射镜结构的衬底、具有SOI结构的衬底或者具有HCG(high contrast grating，高对比度光栅)结构的衬底。其中，SOI可用于表示绝缘体上的硅(silicon on insulator)或者绝缘体上的半导体(semiconductor on insulator)，在本申请的部分实施例中是以SOI表示绝缘体上的硅进行举例说明的，但在不冲突的前提下，本领域人员应该能够理解，可将绝缘体上的硅的衬底结构替换为绝缘体上的半导体的衬底结构。

在一个可选的实施例中，所述衬底为SOI结构衬底时，该衬底包括至少两层叠置的SOI复合层。

在一个可选的实施例中，所述陷光结构层具有凹凸结构，用于改变透过该陷光结构层射入所述光学谐振腔内的所述外部光线的传播方向。

在一个可选的实施例中，所述凹凸结构为纳米级的结构；

其中，所述凹凸结构呈阵列式分布于所述陷光结构层的表面。

在一个可选的实施例中，所述凹凸结构的纵截面为锯齿形或方波形。

在一个可选的实施例中，所述凹凸结构的纵截面为锯齿形时，该凹凸结构为四棱锥体。

在一个可选的实施例中，所述凹凸结构包括凸起和凹槽；

其中，所述凹凸结构的纵截面为方波形时，所述凸起和/或所述凹槽的横截面形状为正多边形和圆形中的至少一种。