[发明专利]高速光感测设备II

权利要求书

1.一种光学设备，包含：

半导体基板；

由所述半导体基板支撑的第一光吸收区，所述第一光吸收区被配置成吸收光子并且从所吸收的光子生成光载流子；

由第一控制信号控制的一个或多个第一开关，所述一个或多个第一开关被配置成基于所述第一控制信号收集所述光载流子的至少一部分；

由第二控制信号控制的一个或多个第二开关，所述一个或多个第二开关被配置成基于所述第二控制信号收集所述光载流子的至少一部分，其中，所述第二控制信号不同于所述第一控制信号；以及

形成在所述第一光吸收区的第一部分中的反掺杂区，所述反掺杂区包含第一掺杂物并且具有第一净载流子浓度，所述第一净载流子浓度低于所述第一光吸收区的第二部分的第二净载流子浓度，

其中，所述一个或多个第一开关包含：

耦合至第一控制区的第一控制接触，其中，所述第一控制区由所述第一控制信号控制；以及

耦合至第一读出区的第一读出接触，其中，所述第一读出区耦合至第一读出集成电路，其中，所述一个或多个第二开关包含：

耦合至第二控制区的第二控制接触，其中，所述第二控制区由所述第二控制信号控制；以及

耦合至第二读出区的第二读出接触，其中，所述第二读出区耦合至第二读出集成电路。

2.根据权利要求1所述的光学设备，其中，在操作期间，相对于没有所述反掺杂区的可比较的光学设备，所述反掺杂区减小在所述第一控制接触与所述第二控制接触之间流动的泄漏电流。

3.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述第一控制区、所述第一读出区、所述第二控制区和所述第二读出区由所述第一光吸收区支撑，并且

其中，所述反掺杂区包含所述第一控制区、所述第一读出区、所述第二控制区和所述第二读出区的至少一部分。

4.根据权利要求3所述的光学设备，其中，所述第一读出区包含第一n掺杂区并且所述第二读出区包含第二n掺杂区。

5.根据权利要求4所述的光学设备，其中，所述第一控制区包含第一p掺杂区并且所述第二控制区包含第二p掺杂区。

6.根据权利要求5所述的光学设备，还包含：

接触所述第一p掺杂区的第三n掺杂区；以及

接触所述第二p掺杂区的第四n掺杂区，

其中，所述第三n掺杂区与所述第四n掺杂区之间的第一横向分隔小于所述第一p掺杂区与所述第二p掺杂区之间的第二横向分隔。

7.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述第一光吸收区包含锗或锗硅。

8.根据权利要求7所述的光学设备，其中，所述反掺杂区的所述第一掺杂物选自由磷、砷、锑和氟组成的组。

9.根据权利要求8所述的光学设备，其中，所述反掺杂区的掺杂浓度在2*10¹³/cm³与5*10¹⁴/cm³之间。

10.根据权利要求8所述的光学设备，其中，所述反掺杂区的掺杂浓度大于所述锗或所述锗硅的缺陷浓度。

11.根据权利要求1所述的光学设备，还包含：

由所述半导体基板支撑的第一反射器。

12.根据权利要求11所述的光学设备，其中，所述第一反射器是以下中的一个或多个：

金属反射镜；

电介质反射镜；以及

分布式布拉格反射器。

13.根据权利要求11所述的光学设备，还包含：

由所述半导体基板支撑的第二反射器，

其中，所述第一反射器和所述第二反射器位于所述第一光吸收区的相反侧。