[发明专利]高效率频宽乘积锗光探测器

摘要

本发明公开了一种高效率频宽乘积锗光探测器，通过在硅基板上蚀刻一开口向下的凹槽，并于凹槽内部周缘镀制一金属反射镜面层，再于光探测器上加一介电质反射镜面层，且于金属反射镜面层与介电质反射镜面层间夹置一锗吸光层，其可为P‑I‑N结构或其它类型结构；通过上述结构配上共振腔的临界耦合公式调整，可将所有入射光完全闭锁于金属反射镜面层与介电质反射镜面层之间的腔体构造内而达成临界耦合，可具有接近百分之百吸收效率而不漏光，进而可在临界耦合的基础上突破频宽与效率之间的取舍而达到超过50GHz的高响应度与高频宽的目的，以增加光转电吸收的效率。

主权项

一种高效率频宽乘积锗光探测器，其特征在于，包括：一硅基板，具有一开口向下的凹槽；一金属反射镜面层，沿着该硅基板的凹槽内部周缘设置而具有开口向下的结构，该金属反射镜面层具有一平表面，及由该平表面向外延伸的延伸部分；一吸收层，设置在该金属反射镜面层之上，该吸收层具有一PIN结构，该PIN结构具有一P型非晶硅层、一I型锗层以及一N型磊晶硅层；该金属反射镜面层的该平表面设置在该吸收层之下，且该吸收层与该金属反射镜面层之间设置有一埋入氧化层形成一直接接触的吸收层/氧化层/金属结构；以及一介电质反射镜面层，设置在该吸收层之上，搭配该金属反射镜面层形成一使光线产生多次反射的共振腔；其中，该介电质反射镜面层与该金属反射镜面层的反射率比值等于共振腔内的吸收率，通过共振腔的临界耦合，使几乎所有入射光闭锁于该金属反射镜面层与该介电质反射镜面层之间的共振腔内；该吸收层中N型磊晶硅层的厚度介于200～300nm范围。