[实用新型]一种雪崩光电二极管

说明书

本实用新型公开了一种雪崩光电二极管，包括：InP衬底层；层叠设置于InP衬底层上的吸收层；层叠设置于吸收层上的非掺杂InP层，非掺杂InP层上开设有环形凹槽，及由环形凹槽围设而成的台阶，沿环形凹槽的槽壁和槽底及沿台阶的底部形成扩散了P型导电杂质的P型导电区域，涉及光电二极管技术领域。本实用新型采用在非掺杂InP层上开设环形凹槽，及由环形凹槽围设而成的台阶，环形凹槽的深度可以用台阶仪等工具测量，较容易监控，通过环形凹槽的深度精确控制了P型导电区域的扩散深度并形成深槽保护环结构，有利于提升雪崩光电二极管的性能，实现高增益和低噪声，可重复性好、成品率高、使用性能好。

技术领域

本实用新型涉及光电二极管技术领域，具体是涉及一种雪崩光电二极管。

背景技术

随着光通信技术的发展，雪崩光电二极管(APD)已广泛应用于光电探测器领域，雪崩光电二极管是一种p-n结型的光检测二极管，其利用了载流子的雪崩倍增效应来放大光电信号以提高检测的灵敏度。雪崩光电二极管的制作工艺主要包括外延片生长、P型掺杂、欧姆接触电极等；其中，P型掺杂工艺是影响其性能的关键工艺之一，将Zn作为P型导电杂质扩散到非掺杂的InP中形成P型导电区域，由于雪崩光电二极管的Zn扩散边缘区域存在曲率效应，导致其边缘电场高于中心区域电场，边缘容易率先击穿，影响雪崩光电二极管的性能。

为了抑制雪崩光电二极管P型区域的边缘击穿现象，通常采用二次Zn扩散的保护环结构，一般有三种结构类型：一是浮动保护环结构，如图1a，即保护环在Zn扩散中心区域之外，采用一次环形扩散和一次圆形窗口扩散形成(环形内径大于圆形直径)；二是内保护环结构，如图1b，即保护环和中心区域部分重合，采用一次环形扩散和一次圆形窗口扩散形成(环形内径小于圆形直径)；三是同心圆结构，如图1c，即通过两次圆形窗口扩散形成；但是，以上结构中两次Zn扩散工艺会相互影响，深度难以控制，且工艺复杂，而Zn扩散的深度将决定雪崩光电二极管倍增层的厚度，因此，如何控制P型区域的扩散深度是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种可重复性好、成品率高、使用性能好的雪崩光电二极管。

本实用新型提供一种雪崩光电二极管，包括：

InP衬底层；

层叠设置于所述InP衬底层上的吸收层；

层叠设置于所述吸收层上的非掺杂InP层，所述非掺杂InP层上开设有环形凹槽，及由所述环形凹槽围设而成的台阶，沿所述环形凹槽的槽壁和槽底及沿所述台阶的底部形成扩散了P型导电杂质的P型导电区域。

在上述技术方案的基础上，还包括分别设置于雪崩光电二极管上下两侧的P电极和N电极。

在上述技术方案的基础上，所述P电极设置于所述台阶上。

在上述技术方案的基础上，所述N电极为中空的环形。

在上述技术方案的基础上，所述InP衬底层为高掺杂InP层，所述N电极设置于所述InP衬底层上。

在上述技术方案的基础上，所述P电极为中空的环形。

在上述技术方案的基础上，所述P电极设置于所述环形凹槽内。

在上述技术方案的基础上，所述InP衬底层与所述吸收层之间还设置有InP缓冲层。

在上述技术方案的基础上，所述InP缓冲层为高掺杂InP层，所述P型导电区域周边为P型周边区域，由所述P型周边区域开设有连通至InP缓冲层的通槽，所述N电极设置于所述InP缓冲层上。

在上述技术方案的基础上，所述吸收层与所述非掺杂InP层之间还依次层叠设置有InGaAsP过渡层和InP电荷层。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：