[发明专利]全集成的雪崩光电二极管接收器

权利要求书

1.一种光子器件，包括：

其中具有埋氧化层(BOX)的绝缘体上硅(SOI)衬底；

与所述SOI衬底集成的雪崩光电二极管；

与所述SOI衬底集成的电容器；

与所述SOI衬底集成的电阻器；

一个或多个硅无源波导；和

与所述SOI衬底集成的一个或多个接合焊盘。

2.根据权利要求1所述的光子器件，其中所述雪崩光电二极管包括：

所述SOI衬底；

设置在所述SOI衬底的埋氧化层(BOX)上方的重n型硅接触层和本征硅波导；

设置在所述重n型硅接触层上的n型硅层；

设置在所述n型硅层上的本征硅倍增层；

设置在所述本征硅倍增层上方的p型硅电荷层；

设置在所述p型硅电荷层上的本征锗吸收层；

设置在所述本征锗吸收层上的重掺杂p型接触层；

在所述重掺杂p型接触层上形成的一个或多个接触通孔，所述一个或多个接触通孔填充有钨；和

设置在所述一个或多个接触通孔上方的金属层。

3.根据权利要求2所述的光子器件，其中所述金属层包括铝合金。

4.根据权利要求2所述的光子器件，其中所述重掺杂p型接触层的厚度在50nm至200nm的范围内，掺杂浓度在3e18/cm³至3e19/cm³之间的范围内。

5.根据权利要求2所述的光子器件，其中所述本征锗吸收层的厚度在300nm至800nm的范围内，本征载流子的浓度在1e14/cm³与1e16/cm³之间的范围内。

6.根据权利要求2所述的光子器件，其中所述p型硅电荷层的厚度在50nm至300nm的范围内，其中本征载流子的浓度在1e17/cm³与2e18/cm³之间的范围内。

7.根据权利要求2所述的光子器件，其中所述本征硅倍增层的厚度在100nm至600nm的范围内，本征载流子的浓度在5e13/cm³至5e16/cm³的范围内。

8.根据权利要求2所述的光子器件，其中所述n型硅层的厚度在100nm至500nm的范围内，其中本征载流子的浓度在5e17/cm³与5e18/cm³之间的范围内。

9.根据权利要求2所述的光子器件，其中所述重掺杂n型硅接触层的厚度在100nm到500nm的范围内，掺杂浓度在3e18/cm³和3e19/cm³之间的范围内。

10.根据权利要求1所述的光子器件，其中所述埋氧化层的厚度在1000nm至4000nm的范围内，并且其中所述接合焊盘包括铝焊盘。

11.根据权利要求1所述的光子器件，其中所述电容器包括：

所述SOI衬底；

用作电容器电极的金属层；

电介质层；和

连接所述电介质层和所述金属层的一个或多个接触通孔，所述一个或多个接触通孔填充有钨。

12.根据权利要求11所述的光子器件，其中所述电介质层包括氮化硅。

13.根据权利要求11所述的光子器件，其中所述一个或多个接触通孔包括氧化硅通孔。

14.根据权利要求11所述的光子器件，其中所述电容器的电介质层的厚度在20nm至100nm的范围内。