[发明专利]半导体光接收元件

权利要求书

1.一种半导体光接收元件，包括:

半导体衬底；

第一导电类型的高浓度层，形成在半导体衬底上；

第一导电类型的低浓度层，形成在第一导电类型的高浓度层上并与第一导电类型的高浓度层接触；

第二导电类型的低浓度层，被配置为与第一导电类型的低浓度层一起形成PN结界面；和

第二导电类型的高浓度层，形成在第二导电类型的低浓度层上并与第二导电类型的低浓度层接触，其中:

第一导电类型的低浓度层和第二导电类型的低浓度层各自具有小于1×10¹⁶/cm³的载流子浓度，

第一导电类型的高浓度层具有比第一导电类型的低浓度层更高的载流子浓度，

第二导电类型的高浓度层具有比第二导电类型的低浓度层更高的载流子浓度，

所述第一导电类型的高浓度层和所述第二导电类型的高浓度层各自具有1×10¹⁷/cm³或更高的载流子浓度，并且

第一导电类型的低浓度层或第二导电类型的低浓度层中的至少一个包括具有用于吸收入射光的带隙的吸收层。

2.根据权利要求1所述的半导体光接收元件，

其中所述第一导电类型的低浓度层具有1.1乘以厚度Dn0的厚度或更小的厚度，所述厚度Dn0由等式1、等式2和等式3定义，并且

其中第二导电类型的低浓度层具有1.1乘以厚度Dp0的厚度或更小的厚度，厚度Dp0由等式1、等式2和等式3定义:

[等式1]

[等式2]

Rp＝1+(εn/εp)·(Np/Nn)

[等式3]

Dn0＝(Rp-1)·Dp0

其中:

Vr:从外部施加的偏置电压

Vb:内置电位

q:基本电荷

εp:第二导电类型的低浓度层的介电常数

εn:第一导电类型的低浓度层的介电常数。

3.根据权利要求2所述的半导体光接收元件，

其中，所述第一导电类型的低浓度层的厚度为厚度Dn0或更小，并且

其中，所述第二导电类型的低浓度层的厚度为厚度Dp0或更小。

4.根据权利要求1所述的半导体光接收元件，其中:

第一导电类型的高浓度层是第一导电类型的接触层，

第一导电类型的低浓度层是具有用于吸收入射光的带隙的第一导电类型的低浓度InGaAs吸收层，

第二导电类型的低浓度层是具有用于吸收入射光的带隙的第二导电类型的低浓度InGaAs吸收层，并且

第二导电类型的高浓度层是第二导电类型的接触层。

5.根据权利要求1所述的半导体光接收元件，其中:

第一导电类型的高浓度层是第一导电类型的接触层，

第一导电类型的低浓度层是具有不吸收入射光的带隙的第一导电类型的低浓度宽带隙层，

第二导电类型的低浓度层是具有用于吸收入射光的带隙的第二导电类型的低浓度InGaAs吸收层，并且

第二导电类型的高浓度层是第二导电类型的接触层。

6.根据权利要求5所述的半导体光接收元件，其中，所述第一导电类型的低浓度宽带隙层由InP、InAlAs和InAlGaAs中的一种制成。

7.根据权利要求1所述的半导体光接收元件，其中所述第一导电类型是n型的，并且所述第二导电类型是p型的。

8.根据权利要求7所述的半导体光接收元件，其中所述第一导电类型的低浓度层比所述第二导电类型的低浓度层薄。

9.根据权利要求1所述的半导体光接收元件，其中，第一导电类型的低浓度层和第二导电类型的低浓度层中的、更靠近光所进入的表面的那个低浓度层比第一导电类型的低浓度层和第二导电类型的低浓度层中的另一个低浓度层更薄。