[发明专利]一种光电探测器阵列

说明书

本发明提供一种光电探测器阵列，包括半绝缘的衬底层；覆盖在所述衬底层表面的绝缘钝化层；设置在所述衬底层上且位于所述钝化层内的至少2个光电探测器；在每个所述光电探测器的N接触层上蒸镀的N接触电极；在每个所述光电探测器的P接触层上蒸镀的P接触电极；在所述N接触电极上开孔设置并在所述钝化层上蒸镀的接地大电极；以及在所述P接触电极上开孔设置并在所述钝化层上蒸镀的信号大电极。本发明将多个光电探测器按照以信号大电极为中心的对称结构设计，克服了单个光电探测器无法处理过大功率的光信号的弊端，以及传统光电探测器阵列的各光电探测器电信号容易在输出端产生相位失配而引起信号畸变的缺点；工艺简单、饱和功率大且响应度高。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，更具体地，涉及一种光电探测器阵列。

背景技术

目前，随着大容量光纤通信系统和光载无线链路及相控阵雷达等微波光子应用的迅猛发展，模拟光纤链路对于能够同时满足高速，大功率的光电探测器的需求也与日俱增。此外，高饱和光电探测器也可以简化光通信链路中接收机的设计复杂度，降低或去除接收机对阻抗匹配的低噪声电放大器的需求。

为了应对这些需求，近几年几种高速、大功率的光电探测器被提出并得到了大量的关注。但单个光电探测器在处理较大的光信号时仍然存在吸收层厚度的制约问题，较宽的吸收层厚度可以提高光电探测器的响应度和饱和特性，但会降低其3dB带宽；较窄的吸收层厚度可以使光电探测器响应更快，但将降低光电探测器的输出功率。

为了解决以上问题，几种不同结构的分布式光电探测器阵列被提出。分布式光电探测器阵列将入射信号光分散在数个独立光电探测器上进行吸收并将其输出电信号进行叠加，这样可以减小每个器件的吸收层厚度，克服了单个光电探测器的吸收层厚度制约问题。目前已公布的分布式光电探测器阵列包括垂直耦合和波导耦合两种耦合方式，但波导耦合方式耦合效率较低，会直接导致整个阵列的响应度较低。另外，基于波导型探测器的串联型光探测器阵列在大功率环境下前部光探测器会先达到饱和状态，而后部的光探测器接收到的光强较小，光功率分配不均也容易引入额外的信号畸变。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种光电探测器阵列。

根据本发明的一个方面，提供一种光电探测器阵列，包括：

半绝缘的衬底层；

覆盖在所述衬底层表面的绝缘钝化层；

设置在所述衬底层上且位于所述钝化层内的至少2个光电探测器；

在每个所述光电探测器的N接触层上蒸镀的N接触电极；

在每个所述光电探测器的P接触层上蒸镀的P接触电极；

在所述N接触电极上开孔设置并在所述钝化层上蒸镀的接地大电极；以及

在所述P接触电极上开孔设置并在所述钝化层上蒸镀的信号大电极。

进一步，各个光电探测器的N接触电极通过所述接地大电极互相连通，各个光电探测器的P接触电极通过所述信号大电极互相连通；

所述信号大电极，用于将各个光电探测器产生的电信号进行叠加形成信号线；

所述接地大电极，用于将电信号接地形成地线。

进一步，各个光电探测器以所述信号大电极为中心呈中心对称分布，各个光电探测器的P接触电极到所述信号大电极的距离相等。

进一步，所述接地大电极为一环形结构，所述环形结构的中心与所述信号大电极的中心重合。