一種光電探測器陣列制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種光電探測器陣列，包括半絕緣的襯底層；覆蓋在所述襯底層表面的絕緣鈍化層；設(shè)置在所述襯底層上且位于所述鈍化層內(nèi)的至少2個光電探測器；在每個所述光電探測器的N接觸層上蒸鍍的N接觸電極；在每個所述光電探測器的P接觸層上蒸鍍的P接觸電極；在所述N接觸電極上開孔設(shè)置并在所述鈍化層上蒸鍍的接地大電極；以及在所述P接觸電極上開孔設(shè)置并在所述鈍化層上蒸鍍的信號大電極。本發(fā)明專利技術(shù)將多個光電探測器按照以信號大電極為中心的對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計，克服了單個光電探測器無法處理過大功率的光信號的弊端，以及傳統(tǒng)光電探測器陣列的各光電探測器電信號容易在輸出端產(chǎn)生相位失配而引起信號畸變的缺點；工藝簡單、飽和功率大且響應(yīng)度高。

A photodetector array

The present invention provides a photoelectric detector array includes a substrate layer of semi insulating substrate; covering the surface of the insulating layer of the passivation layer; is disposed on the substrate layer and positioned in the at least 2 photoelectric detector in the passivation layer; N contact electrode deposition in N contact layer of each of the photoelectric detector the P contact electrode; vapor deposition in P contact layer on each of the photoelectric detector; hole is arranged in the N contact electrode and grounding electrode in plating steaming in the passivation layer; and the hole in the P contact electrode arranged on the signal electrode and steam plating on the passivation layer. In the invention, a plurality of photoelectric detector according to the symmetrical structure design to the signal electrode as the center, to overcome the single photoelectric detector cannot handle high power optical signal defects, as well as the traditional photoelectric detector array of the photoelectric detector signal to the phase mismatch caused by signal distortion at the output of the shortcomings of simple process,; the saturated power and high sensitivity.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種光電探測器陣列
本專利技術(shù)涉及光電
，更具體地，涉及一種光電探測器陣列。
技術(shù)介紹
目前，隨著大容量光纖通信系統(tǒng)和光載無線鏈路及相控陣雷達等微波光子應(yīng)用的迅猛發(fā)展，模擬光纖鏈路對于能夠同時滿足高速，大功率的光電探測器的需求也與日俱增。此外，高飽和光電探測器也可以簡化光通信鏈路中接收機的設(shè)計復(fù)雜度，降低或去除接收機對阻抗匹配的低噪聲電放大器的需求。為了應(yīng)對這些需求，近幾年幾種高速、大功率的光電探測器被提出并得到了大量的關(guān)注。但單個光電探測器在處理較大的光信號時仍然存在吸收層厚度的制約問題，較寬的吸收層厚度可以提高光電探測器的響應(yīng)度和飽和特性，但會降低其3dB帶寬；較窄的吸收層厚度可以使光電探測器響應(yīng)更快，但將降低光電探測器的輸出功率。為了解決以上問題，幾種不同結(jié)構(gòu)的分布式光電探測器陣列被提出。分布式光電探測器陣列將入射信號光分散在數(shù)個獨立光電探測器上進行吸收并將其輸出電信號進行疊加，這樣可以減小每個器件的吸收層厚度，克服了單個光電探測器的吸收層厚度制約問題。目前已公布的分布式光電探測器陣列包括垂直耦合和波導(dǎo)耦合兩種耦合方式，但波導(dǎo)耦合方式耦合效率較低，會直接導(dǎo)致整個陣列的響應(yīng)度較低。另外，基于波導(dǎo)型探測器的串聯(lián)型光探測器陣列在大功率環(huán)境下前部光探測器會先達到飽和狀態(tài)，而后部的光探測器接收到的光強較小，光功率分配不均也容易引入額外的信號畸變。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種光電探測器陣列。根據(jù)本專利技術(shù)的一個方面，提供一種光電探測器陣列，包括：半絕緣的襯底層；覆蓋在所述襯底層表面的絕緣鈍化層；設(shè)置在所述襯底層上且位于所述鈍化層內(nèi)的至少2個光電探測器；在每個所述光電探測器的N接觸層上蒸鍍的N接觸電極；在每個所述光電探測器的P接觸層上蒸鍍的P接觸電極；在所述N接觸電極上開孔設(shè)置并在所述鈍化層上蒸鍍的接地大電極；以及在所述P接觸電極上開孔設(shè)置并在所述鈍化層上蒸鍍的信號大電極。進一步，各個光電探測器的N接觸電極通過所述接地大電極互相連通，各個光電探測器的P接觸電極通過所述信號大電極互相連通；所述信號大電極，用于將各個光電探測器產(chǎn)生的電信號進行疊加形成信號線；所述接地大電極，用于將電信號接地形成地線。進一步，各個光電探測器以所述信號大電極為中心呈中心對稱分布，各個光電探測器的P接觸電極到所述信號大電極的距離相等。進一步，所述接地大電極為一環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的中心與所述信號大電極的中心重合。本專利技術(shù)提出一種光電探測器陣列，將多個光電探測器按照以信號大電極為中心的對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計，各個光電探測器的N接觸電極通過接地大電極相互連通，P接觸電極通過信號大電極互相連通；可以將入射光均勻分配到幾個獨立的光電探測器，進行光電轉(zhuǎn)換，各光電探測器產(chǎn)生的電信號經(jīng)過相同的傳輸距離在信號大電極處疊加從而還原原注入信號。本專利技術(shù)克服了單個光電探測器無法處理過大功率的光信號的弊端，克服了傳統(tǒng)波導(dǎo)型探測器的串聯(lián)型光探測器陣列容易引起信號畸變的問題，也克服了傳統(tǒng)光電探測器陣列中每個光電探測器單元距離信號輸出端長度不同，各光電探測器單元的電信號容易在輸出端產(chǎn)生相位失配而引起信號畸變的缺點；且相較于光電探測器陣列實現(xiàn)了工藝簡單、易于制備、飽和功率大和響應(yīng)度高的特點。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實施例光電探測器陣列基本結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)實施例光電探測器陣列俯視示意圖；圖3為本專利技術(shù)實施例光電探測器陣列包含兩個光電探測器的俯視示意圖；圖4為本專利技術(shù)實施例光電探測器陣列包含三個光電探測器的俯視示意圖；圖5為本專利技術(shù)實施例光電探測器陣列包含四個光電探測器的俯視示意圖；圖6為本專利技術(shù)實施例光電探測器陣列包含八個光電探測器的俯視示意圖。其中，1、襯底層，2、N接觸電極，3、鈍化層，4、接地大電極，5、信號大電極，6、P接觸電極，7、光電探測器。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本專利技術(shù)的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術(shù)，但不用來限制本專利技術(shù)的范圍。如圖1所示，一種光電探測器陣列，包括：半絕緣的襯底層1；覆蓋在所述襯底層表面的絕緣鈍化層3；設(shè)置在所述襯底層上且位于所述鈍化層內(nèi)的至少2個光電探測器7；在每個所述光電探測器的N接觸層上蒸鍍的N接觸電極2；在每個所述光電探測器的P接觸層上蒸鍍的P接觸電極6；在所述N接觸電極上開孔設(shè)置并在所述鈍化層上蒸鍍的接地大電極4；以及在所述P接觸電極上開孔設(shè)置并在所述鈍化層上蒸鍍的信號大電極5。本實施例通過在半絕緣的襯底層1上設(shè)置多個光電探測器7，并通過信號大電極5將各個光電探測器7的電信號進行疊加從而還原原注入信號，克服了單個光電探測器無法處理過大功率的光信號的弊端，也克服了傳統(tǒng)波導(dǎo)型探測器的串聯(lián)型光探測器陣列容易引起信號畸變的問題。本實施例中所述鈍化層3為在整個襯底層1上覆蓋的聚酰亞胺或二氧化硅。具體的，所述襯底層1經(jīng)過減薄拋光處理。作為一個可選的實施例，各個光電探測器7的N接觸電極2通過所述接地大電極4互相連通，各個光電探測器7的P接觸電極6通過所述信號大電極5互相連通；所述信號大電極5，用于將各個光電探測器7產(chǎn)生的電信號進行疊加形成信號線；所述接地大電極4，用于將電信號接地形成地線。本實施例中各個光電探測器的N接觸電極連接到所述接地大電極上而使所有光電探測器的N接觸電極互通，各個光電探測器的P接觸電極連接到所述信號大電極而使所有光電探測器的P接觸電極互相連通，從而本實施例所述光電探測器陣列對外有一個接地大電極和一個信號大電極，這樣所有的光電探測器在物理上為單個獨立的器件，但在實際工作中是作為一個整體工作，通過所述接地大電極同時將所有光電探測器的電信號接地形成地線，通過所述信號大電極將所有光電探測器的電信號進行疊加還原，從而獲得較大功率的電信號，克服了單個光電探測器無法處理過大功率的光信號的弊端；并且本實施例中所述光電探測器陣列中各光電探測器的連通方式為并聯(lián)，整體上為并聯(lián)工作，克服了傳統(tǒng)波導(dǎo)型探測器的串聯(lián)型光探測器陣列容易引起信號畸變的問題。作為一個可選的實施例，各個光電探測器7以所述信號大電極5為中心呈中心對稱分布，各個光電探測器7的P接觸電6極到所述信號大電極5的距離相等。現(xiàn)有技術(shù)光電探測器陣列中，由于各個光電探測器距離外部電路的距離不同，從而電信號從每個光電探測器單元傳至外部電路的時間均有不同，容易在輸出端產(chǎn)生相位失配而引起信號畸變，因此在設(shè)計陣列結(jié)構(gòu)時還需要考慮各單元信號的相位匹配問題。本實施例通過以所述信號大電極為中心，將所有光電探測器圍繞所述信號大電極對稱分布，并且使各個光電探測器的P接觸電極到所述信號大電極的距離相等，以保證各光電探測器單元距離信號輸出端長度相同，所有光電探測器的信號都通過所述信號大電極統(tǒng)一輸出，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中因為各個光電探測器距離外部電路的距離不同而使得電信號到達外部電路時間不同而引起信號畸變的問題。作為一個可選的實施例，所述接地大電極4為一環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的中心與所述信號大電極5的中心重合。本實施例中所述光電探測器陣列通過信號大電極為中心和接地大電極環(huán)形這樣的結(jié)構(gòu)，使得整體上具有對稱的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了工藝簡單、易于制備、飽和功率大和響應(yīng)度高的特點。圖2為本專利技術(shù)實施例光電探測器陣列俯視示意圖，圖1的基本結(jié)構(gòu)示意圖可以看作圖2黑色本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種光電探測器陣列，其特征在于，包括：半絕緣的襯底層；覆蓋在所述襯底層表面的絕緣鈍化層；設(shè)置在所述襯底層上且位于所述鈍化層內(nèi)的至少2個光電探測器；在每個所述光電探測器的N接觸層上蒸鍍的N接觸電極；在每個所述光電探測器的P接觸層上蒸鍍的P接觸電極；在所述N接觸電極上開孔設(shè)置并在所述鈍化層上蒸鍍的接地大電極；以及在所述P接觸電極上開孔設(shè)置并在所述鈍化層上蒸鍍的信號大電極。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種光電探測器陣列，其特征在于，包括：半絕緣的襯底層；覆蓋在所述襯底層表面的絕緣鈍化層；設(shè)置在所述襯底層上且位于所述鈍化層內(nèi)的至少2個光電探測器；在每個所述光電探測器的N接觸層上蒸鍍的N接觸電極；在每個所述光電探測器的P接觸層上蒸鍍的P接觸電極；在所述N接觸電極上開孔設(shè)置并在所述鈍化層上蒸鍍的接地大電極；以及在所述P接觸電極上開孔設(shè)置并在所述鈍化層上蒸鍍的信號大電極。2.如權(quán)利要求1所述的光電探測器陣列，其特征在于，各個光電探測器的N接觸電極通過所述接地大電極互相連通，各個光電探測器的P接觸電極通過所述信號大電極互相連通；所述信號大電極，用于將各個光電探測器產(chǎn)生的電信號進行疊加形成信號線；所述接地大電極，用于將電信號接地形成地線。3.如權(quán)利要求2所述的光電探測器陣列，其特征在于，各個光電探測器以所述信號大電極為中心呈中心對稱分...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃永清，趙康，費嘉瑞，段曉峰，劉凱，王俊，任曉敏，王琦，張霞，顏鑫，陳偉，
申請(專利權(quán))人：北京郵電大學，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11