[发明专利]基于布拉格反射镜的波导型Ge/Si雪崩光电二极管及制备方法

权利要求书

1.一种基于布拉格反射镜的波导型Ge/Si雪崩光电二极管，其特征在于，包括阳极(1)、Ge电极接触层(2)、吸收层(3)、电荷层(4)、倍增层(5)、阴极(6)、衬底层、保护层(10)、多周期布拉格反射镜(11)和光波导(12)，其中，

所述倍增层(5)、所述电荷层(4)、所述吸收层(3)、所述Ge电极接触层(2)及所述阳极(1)自下而上依次设置在所述衬底层上，所述阴极(6)设置在所述衬底层上且位于所述倍增层(5)的侧面；

所述多周期布拉格反射镜(11)和所述光波导(12)分别位于所述倍增层(5)、所述电荷层(4)和所述吸收层(3)形成的叠层结构的相对两侧；

所述多周期布拉格反射镜(11)的不同层竖向交替排列在所述叠层结构的一侧；

所述保护层(10)覆盖在所述多周期布拉格反射镜(11)、所述光波导(12)、所述阴极(6)的上表面。

2.根据权利要求1所述的基于布拉格反射镜的波导型Ge/Si雪崩光电二极管，其特征在于，所述衬底为SOI衬底，自上而下依次包括Si电极接触层(7)、SiO₂埋氧化层(8)和Si衬底(9)，所述Si电极接触层(7)采用As或P掺杂成n型，掺杂浓度大于1×10¹⁹cm^-3。

3.根据权利要求1所述的基于布拉格反射镜的波导型Ge/Si雪崩光电二极管，其特征在于，所述Si电极接触层(7)的表面积小于所述SiO₂埋氧化层(8)的表面积，所述光波导(12)位于SiO₂埋氧化层(8)上表面未被所述Si电极接触层(7)覆盖的区域，且与所述倍增层(5)和所述电荷层(4)的侧面接触。

4.根据权利要求1所述的基于布拉格反射镜的波导型Ge/Si雪崩光电二极管，其特征在于，所述多周期布拉格反射镜(11)由Si和SiO₂，Si和空气或者Si和Si₃N₄介质材料交替排列组成。

5.根据权利要求3所述的基于布拉格反射镜的波导型Ge/Si雪崩光电二极管，其特征在于，所述阴极(6)包括第一阴极部分(61)和第二阴极部分(62)，所述第一阴极部分(61)和所述第二阴极部分(62)均设置在所述Si电极接触层(7)上表面且分别位于所述叠层结构的相对两侧，且与所述多周期布拉格反射镜(11)和所述光波导(12)位于不同侧。

6.根据权利要求1所述的基于布拉格反射镜的波导型Ge/Si雪崩光电二极管，其特征在于，所述Ge电极接触层(2)采用B掺杂成p型，掺杂浓度大于3×10¹⁸cm^-3；所述吸收层(3)为Ge吸收层，采用B掺杂成p型，掺杂浓度小于1×10¹⁶cm^-3；所述电荷层(4)为Si电荷层，采用B掺杂成p型，掺杂浓度为1×10¹⁷～2×10¹⁷cm^-3；所述倍增层(5)为Si倍增层，采用B掺杂成p型，掺杂浓度为5×10¹⁵～6×10¹⁵cm^-3。