[发明专利]光电二极管芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及芯片技术领域，具体而言，涉及一种光电二极管芯片及其制作方法。

背景技术

随着“互联网+”、物联网、云计算和高清视频、音频、大数据等应用的快速增长，在线影院、网络视频、电子商务、网络社交、在线游戏等各种应用已经完全融入人民的日常生活，对大容量的数据传输有了更为迫切的需求。光功率监测光电二极管芯片是光通信及光数据传输中不可缺少的芯片，主要用于光发射端，监测激光器的光功率变化，通过激光器的光功率变化来控制激光器的光输出性能。

现有技术方案：

1)芯片光入射方式

现有技术采用传统工艺，增透膜镀于顶层上面，所以芯片光敏区位于芯片正面，光只能从芯片正面入射，在制作过程中，由于扩散区直径一般要求较大，可达几千微米甚至毫米尺寸，在芯片制作过程中对于扩散区的保护要求很高，工艺控制难度大，成品率低，而且，扩散区的大小受到限制。此外，由于激光器采用侧面出光，现有技术采用正面入光的光功率监测光电二极管芯片不能很好的与侧面出光的激光器对接耦合。

2)芯片贴装工艺

现有技术采用正面入光的光功率监测光电二极管芯片，在芯片贴装时需要先侧立贴于陶瓷载体，在于陶瓷载体一起贴于激光器的端面位置，贴装工艺复杂，难以控制，且在后续绑线工艺难以操作。另外，现有技术采用正面入光的光功率监测光电二极管芯片，侧面无法蒸镀焊接所需要的金属层，只能采用光学胶或银胶固定，可靠性差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面在于提出了一种光电二极管芯片。

本发明的另一个方面在于提出了一种光电二极管芯片条的制作方法。

本发明的再一个方面在于提出了一种光电二极管芯片的制作方法。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提出了一种光电二极管芯片，包括：外延层，包括衬底层、缓冲层、吸收层以及顶层，衬底层位于底部，缓冲层、吸收层以及顶层依次沉积在衬底层上；在顶层之上沉积有钝化膜，在钝化膜上蚀刻有扩散区，使得扩散区扩散至吸收层和顶层内；其中，在外延层的底部，自上而下蚀刻有光反射区，光反射区设置于衬底层和吸收层之间，使得自衬底层射入的光线照射在光反射区后，反射到扩散区。

本发明提供的光电二极管芯片，外延层由衬底层、缓冲层、吸收层以及顶层构成，为光电二极管芯片提供了基础结构，通过在顶层上沉积钝化膜，为外延层中的顶层的层级结构提供了保护，通过在钝化膜上蚀刻扩散区，并利用锌扩散技术使得扩散区扩散至吸收层和顶层内，实现了给光电二极管芯片设置扩散区的技术目标，通过采用在光电二极管芯片衬底层和吸收层之间制作光反射区，使得光电二极管芯片能够经由侧面接收入射光，入射光经过光反射区反射到扩散区。本发明提出的光电二极管芯片能够从芯片侧面接收入射光线，解决了光线从光电二极管芯片正面入射导致的扩散区面积受限的问题，扩散区的面积大小不再受限制，除此之外，本发明提出的光电二极管芯片由于采用侧面入光，还可以很好的让激光器侧面发出的光从侧面直接耦合到光电二极管芯片，同时光电二极管芯片采用侧面入光很好的避免了侧立贴装，只需直接正立贴装与激光器端面即可，操作便捷，稳定性好，可靠性高。

在上述技术方案中，优选地，光电二极管芯片还包括：光反射区设置在衬底层和缓冲层上。

在该技术方案中，光反射区可以设置在衬底层和缓冲层，用于对自衬底层射入的光线进行反射，使得从光电二极管芯片侧面射入的光线能够顺利到达扩散区。

在上述任一技术方案中，优选地，光电二极管芯片还包括：光反射区的光反射面为曲面，且光反射区自与光电二极管芯片的入光面相交的两对侧壁中的一个向另一个贯穿并延伸。

在该技术方案中，通过采用从与光电二极管芯片的入射光面相交的两个侧壁中的一个向另一个蚀刻贯穿并延伸，实现了制作光反射区的技术目标，并且制作形成的光反射面是曲面，由于光反射面是曲面，能够实现对入射光线以一定角度反射的功能，避免了入射光线沿着原光路返回的问题，进而使得自衬底层射入的光线照射在光反射区的光反射曲面上时，入射光线能够反射到扩散区。

在上述任一技术方案中，优选地，光电二极管芯片还包括：光反射面与平行于外延层沉积方向的截面的交线为圆弧。