[发明专利]光接收元件、光接收器件以及光接收模块

说明书

技术领域

在本文讨论的实施例中公开的技术涉及一种光接收元件、光接收器件以及光接收模块。

背景技术

图1为示出光接收元件100(其为光接收元件的一个实例)的主要部分的透视图。图2为沿图1的线II-II的光接收元件100的剖视图。

图1和图2所示的光接收元件100包括置于衬底114上的光电探测部101以及置于同一衬底114上的波导部111。

波导部111具有这一结构：其中波导核心层112和上包覆层113从衬底114侧堆叠。波导部111具有包括上包覆层113和波导核心层112的台面结构。信号光在波导核心层112中传播并进入光电探测部101。

光电探测部101具有这一结构：其中波导核心层112、n型半导体层102、i型吸收层103、p型上包覆层104以及p型接触层105从衬底114侧堆叠。光电探测部101具有包括p型接触层105、上包覆层104、i型吸收层103以及部分n型半导体层102的台面结构。光电探测部101中的台面结构的宽度大于波导部111中的台面结构的宽度。在本说明书中，所述宽度是沿正交于相应的波导核心层延伸方向的方向(即，正交于信号光行进方向的方向)的长度，并且是沿与衬底平行的方向的长度。光电探测部101在台面结构外侧具有包括波导核心层112以及n型半导体层102的堆叠结构。波导核心层112被光电探测部101和波导部111共享。

如图2所示，在光接收元件100中，信号光在波导部111中的波导核心层112中传播，并且进入光电探测部101中的波导核心层112。然后，信号光经由n型半导体层102(所谓的间隔层)扩散到i型吸收层103中，并且被i型吸收层103吸收。

n型半导体层102、i型吸收层103以及上包覆层104形成PIN型光电二极管(PD)。p侧电极和n侧电极(未示出)分别连接至p型接触层105和n型半导体层102。在p侧电极和n侧电极之间施加用于使p侧电极处于负电位而使n侧电极处于正电位的一定电压。因此，经由上包覆层104和n型半导体层102来探测通过i型吸收层103中的光吸收所产生的光生载流子(空穴和电子)。因此，光电探测部101对作为电信号(光生载流子电流)的信号光进行探测，并且将对应于信号光的强度的探测信号(光生载流子电流)输出。

图3为示出光接收元件300(其为光接收元件的另一个实例)的主要部分的透视图。图4为沿图3的线VI-VI的光接收元件300的剖视图。图3和图4所示的光接收元件300与图1和图2所示的光接收元件100的不同在于：在前者的波导部和光电探测部之间存在板状区域(slab region)。除了这点之外，光接收元件300与光接收元件100相似。

光接收元件300包括置于衬底314上的光电探测部301以及置于同一衬底314上的波导部311。此外，光接收元件300还包括位于波导部311与光电探测部301之间的衬底314上的板状区域321。

波导部311具有这一结构：其中波导核心层312和上包覆层313从衬底314侧堆叠。波导部311具有包括上包覆层313和波导核心层312的台面结构。信号光在波导核心层312中传播并进入板状区域321。

光电探测部301具有这一结构：其中波导核心层312、n型半导体层302、i型吸收层303、p型上包覆层304以及p型接触层305从衬底314侧堆叠。光电探测部301具有包括p型接触层305、上包覆层304、i型吸收层303以及部分n型半导体层302的台面结构。光电探测部301中的台面结构的宽度大于波导部311中的台面结构的宽度。光电探测部301在台面结构外侧具有包括波导核心层312以及的n型半导体层302的堆叠结构。

板状区域321包括波导核心层312和上包覆层313。板状区域321中的部分上包覆层313形成形状与光电探测部301中的台面结构的形状相似的台面结构。板状区域321中的台面结构的宽度与光电探测部301中的台面结构的宽度大体相同。已进入板状区域321的信号光在波导核心层312中传播并进入光电探测部301。在光电探测部301的制造工艺中的光致抗蚀剂曝光期间，为了解决掩模的定位误差问题而采取的措施是产生板状区域321。

如图4所示，在光接收元件300中，信号光在波导部311和板状区域321中的波导核心层312中传播，并且进入光电探测部301中的波导核心层321。然后，信号光经由n型半导体层302扩散到i型吸收层303中，并且被i型吸收层303吸收。