[发明专利]用于短红外光谱范围的基于锗的焦平面阵列

权利要求书

1.一种光检测结构，包括

a）金字塔形状的硅基，具有宽的面向入射光的金字塔底部和较窄的截头金字塔顶部；以及

b）锗光电二极管，仅生长于所述截头金字塔顶部上的蚀刻到所述截头金字塔顶部的生长晶种之上，其中所述锗光电二极管可操作来检测短波红外范围（SWIR）的光。

2.如权利要求1所述的光检测结构，其中所述锗光电二极管包括p-n结。

3.如权利要求1所述的光检测结构，其中所述锗光电二极管包括p-i-n结。

4.如权利要求1所述的光检测结构，其中所述金字塔底部是10 x 10 µm²的正方形。

5.如权利要求1所述的光检测结构，其中所述截头金字塔顶部是1 x 1 µm²的正方形。

6.如权利要求1所述的光检测结构，其中所述金字塔底部是10 x 10 µm²的正方形，并且其中所述截头金字塔顶部是1 x 1 µm²的正方形。

7.如权利要求1所述的光检测结构，其中所述短波红外范围包括1000nm到1700nm的波长范围。

8.如权利要求1所述的光检测结构，进一步包括设置于所述金字塔底部和所述入射光之间的微透镜。

9.如权利要求8所述的光检测结构，进一步包括位于所述金字塔底部和所述微透镜之间的抗反射层。

10.如权利要求1所述的光检测结构，在空间上重复设置复数个生长于相应截头金字塔顶部上的锗光电二极管以形成焦平面阵列(FPA)。

11.如权利要求10所述的光检测结构，进一步包括设置于每个金字塔底部和所述入射光之间的微透镜。

12.如权利要求11所述的光检测结构，进一步包括位于每个金字塔底部和所述微透镜之间的抗反射层。

13.如权利要求1所述的光检测结构，其中所述锗光电二极管的高度小于所述硅基的高度。

14.一种方法，包括：

a）形成金字塔形状的硅基，所述硅基具有宽的面向入射光的金字塔底部和较窄的截头金字塔顶部；以及

b）仅在所述截头金字塔顶部上的蚀刻到所述截头金字塔顶部的生长晶种之上生长锗光电二极管，其中所述锗光电二极管可操作来检测短波红外范围的光。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述仅在所述截头金字塔顶部上的蚀刻到所述截头金字塔顶部的生长晶种之上生长锗光电二极管的步骤包括生长具有位于垂直于入射光的平面中的侧向尺寸的锗光电二极管，所述侧向尺寸比所述硅基的所述金字塔底部小得多。

16.如权利要求14所述的方法，其中所述仅在所述截头金字塔顶部上的蚀刻到所述截头金字塔顶部的生长晶种之上生长锗光电二极管的步骤包括生长具有高度小于所述硅基高度的锗光电二极管。

17.如权利要求14所述的方法，其中所述形成金字塔形状的硅基的步骤包括生长复数个金字塔形状的硅基，并且其中所述仅在所述截头金字塔顶部上的蚀刻到所述截头金字塔顶部的生长晶种之上生长锗光电二极管的步骤包括在所述截头金字塔顶部上生长与之相配的复数个锗光电二极管，以形成焦平面阵列。

18.如权利要求14所述的方法，其中所述硅基的所述金字塔底部是10 x 10 µm²的正方形。