TW580774B - Photodetector having improved photoresponsitivity over a broad wavelength region - Google Patents
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Description
580774 玫、發明說明 (發明說明應钦明:發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 【發明所屬之技術領域】 相關申請案之交互參照 本申凊案是以2001年十一月26曰成案之曰本優先申請 5 案priority aPPlicati〇n)第 2001-360040 號為基礎, 其整個内容在此併入參考資料中。 發明領域 本發明大體上是關於光學半導體裝置,更明確地是關 於被用於具有l〇Gps或更高或40Gps或更高之發送速率的高 10速且大容量光纖通信系統中之高速光檢測裝置。 t 先Λ lltr 技:術";1 發明背景 第1圖顯示一種在基材處接收入射光而且被設計用於 覆晶固定(flip-chip mounting)的傳統背面照光崩潰光二極 15體(avalanche Ph〇t〇diode)20的示意截面圖。另一方面,第2 圖是顯示具有擴大範圍之圓形區域的放大截面圖示。 參考第1與第2圖,該崩潰光二極體2〇是建構在一 11型 磷化銦基材1上,在緩衝層2之上形成一低滲雜濃度之砷銦 鎵(InGaAs)光吸收層3並且在具有插在其間之中間n型磷砷 20銦鎵分級層(graded layer)13的該砷銦鎵光吸收層3上形成 一 η型磷化銦4,其中該分級層13會滿足在該砷銦鎵3與該打 型磷化銦4之間的能帶不連續性。 在該磷化銦崩潰層4上,有一沒有顯示之絕緣薄膜, 諸如氮化矽薄膜,並且透過一形成在該絕緣薄膜中的環狀 6 580774 玖、發明說明 視窗而選擇性地將P型雜質元素導入該η型磷化銦4中的離 子植入程序。 再者,移除該氮化矽薄膜並且形成另一個如第2圖所 示之氮化矽薄膜5-1,同時透過一形成在該氮化矽薄膜 5中的視窗將一 P型雜質元素導入該η型磷化銦4内。由此, 在該η型磷化銦層4内可以形成一種由該導環14環繞之型式 的Ρ型磷化銦區域6,同時也可以在該η型磷化銦層中於該ρ 型磷化銦區域之下形成一倍增區域(multiplicati〇n regi〇n)4_ i。 隨即參考第1與第2圖,以對p側(p_side)電極做一詳細 的說明。 關於第1與第2圖,在該填化銦區域6上有一金/鋅合金 之P侧歐姆電極7形成,其中具有被另一個氮化矽薄膜5_2 覆蓋的邊緣部分之該p侧電極7被提供,以便覆蓋該環狀區 域,其中該磷化銦層4在該氮化矽薄膜5_丨與該p側電極7之 15 間被暴露。 再者,該P側歐姆電極7被具有—鈦/白金積層的結構 之屏蔽金屬層9覆蓋,使得該阻隔金屬層9在形成於該氮化 矽溥膜5-2中的接觸視窗處與該p側歐姆電極7接觸,以便 暴露該p側歐姆電極7。 20 該阻隔金屬層9於其上帶有一金柱(Au pillar)10,而且 該金柱H)之上有-焊料凸塊n。藉此,該阻隔金屬層9會 阻塞金在!)側歐姆電極7和該金柱1〇之間的擴散,以避免金 由P型鱗化銦區域6擴散通過該接觸視窗。 而且如第1圖所陳述的’有—使環繞導環14之該η型礙 7 580774 玖、發明說明 同時有一 η型歐姆電極8與
上之η型歐姆電極8上。另外, 化銦緩衝層2暴露的凹槽形成,同 该緩衝層2接觸,使得該11型歐姆屬 延伸並且到達該n型磷化銦層4表面 金屬層9之阻隔金屬層9Α、類似於 形成在該η型磷化銦層4 5亥凹槽暴露的側面與該^型 歐姆電極8被覆蓋上由氮化石夕薄膜與氮化石夕薄膜5·2形成 的絕緣薄膜。 再者,一微透鏡(miCr〇lens)15被形成在第!圖之光檢測 10 器20上, 其中可見另外有一抗反射塗料12被提供在該基材 1的底部表面上。 · 其-人,第1-2圖之該光檢測器2〇的操作將被說明於下。 在操作中,該p側歐姆電極7和該n型歐姆電極8被施加 相反的偏壓,同時將具有接近13〇〇奈米波長或145〇_165〇 15 奈米波長的訊號光射入該基材的底側。 應該注意的是,組成該基材丨之該磷化銦晶體對於該 前述波長之入射光是可穿透的,因此該被射入的訊號光到 達光學吸收層3而不會被吸收。由此,該訊號光的吸收絕 對是發生在該光學吸收層3中。 20 在此一光檢測器中,該頻率響應是由裝置電容c與負 載電阻R的乘積所給定之CR時間常數,另外還有該載體輸 送時間來決定。 因此,以lOGps或40Gps之快速發送速率的觀點而言, 當想要改善該光檢測器的頻率響應時,除了 CR時間常數 8 580774 玖、發明說明 . 之外,需要降低該載體輸送時間。 因為該載體輸送時間隨該光學吸收層3的厚度成正比 增加,其需要減少該光學吸收層3的厚度,以藉由減少該 載體輸送時間而達成頻率響應之故善。另一方面,該光學 5吸收層3厚度的減少會造成降低量子效應的問題,因為該 光學吸收層3對该入射光之不完全吸收。在此情況,該光 積測的響應率(responsitivity)會衰減。 在此方面,頻率響應與量子效應(光反應性)有交互的 關係,而且很難設計一具有最適當的光學吸收層厚度之高 10 速光檢測器。 就上面提到的情況而言,本發明之發明人已經構想出 一種在第1或2圖之該n型磷化銦4具有一面鏡子,以便將沒 有被該光學吸收層吸收之訊號光反射回去該光學吸收層的 高速光檢測器30。 15 第3圖顯示上面提到之光檢測器30的構造,其中那些 相當於前面說明之該些部件的部件是使用相同的數標,而 且其說明將被省略。應該注意的是第3圖示顯示於第2圖中 之相關部件的放大截面圖。 參考第3圖,在該光檢測器3〇中之該ρ型磷化銦區域6 20上形成一氮化石夕圖案5_2Α,$時一環狀的金/辞合金之_ 電極7A是形成在該P側電極7位置中該氮化石夕@案5·2Α與該 氮化石夕薄膜5-2之間環狀開口處。 在該Ρ側環狀電極7Α上,有一鈦/白金堆疊的結構之環 、蔽金屬圖案9Α形成,以便覆蓋該環狀ρ歐姆側電極7Α 9 580774 玖、發明說明 並且沿著該環狀開口覆蓋該氮化矽圖案5_2A之周邊部分。 再者,在该阻隔物金屬圖案9入有一金柱丨〇以在該中央開口 處與该氮化矽圖案5-2A接觸。因此形成的該金柱1〇在其上 有類似於第1與2圖之結構的焊料凸塊u。 5 在第3圖之光檢測器30中,應該注意的是該入射進入 該基材1的訊號光被由氮化矽圖案5-2A與該金柱1〇形成的 同反射率鏡子反射,並且返回該光吸收層丨3。因此,即便 疋在該光吸收層13的厚度被降低的情況中,在該第3圖之 該裝置30中獲得足夠的量子效率是可能的。 1〇 在第圖之光檢測器2〇或30中,該光吸收層3具有大 約1.7微米(μ m)之吸收邊緣波長;^而且對於所謂的c帶之 1550奈米波長帶可確保有一足夠的吸收係數。 另一方面’在大於1580奈米波長之所謂的l帶之長波 長帶中,會產生該吸收係數迅速下降的問題。對應如此, 15即便是在該鏡子的反射率被改善或反射率之波長相依性被 抑制的情況中,這會產生響應率之實質衰退的問題在該L 帶中是不可避免的。 【明内容】 發明概要 2〇 因此,本發明的一個總體目的是提供一種前述的問題 可以被消除之新的且有用的光檢測器。 本發明的另一個目的是提供一種具有高頻響應與高反 應率同時對於在波長分割多工轉換(wavelength division multiplexing)光通信系統中,使用的寬波長範圍之訊號光 10 柳774 玖、發明說明 可維持足夠的敏感度之光檢測器。 本务明的另一個目的是提供一種在L帶範圍中具有足 夠的喜應率之南速光檢測器,其巾在光學吸收層中光吸收 係數會發生迅速的衰減。 本發明的在一個目的是提供一種具有£§(電子伏特, V)月b隙λ e(微米)吸收邊緣波長和具有下列之光吸收係 數的光吸收層: =峋),018510-2 *4.34106,^^ ▲0124 其中 10 Aii-ξ) cos dt, 咖,Κ)|)2 d Τξ Μ-ξ) ,…(A) 1(-f)是Airy函數 (B)
Eg = Εμ) = 1.2398472447 n(/Le) * λβ 1.2398472447 η(λ) = 1 6432.8 + ^m. + l^L .10-
146飞4】_Y 15 k = 0.0124 ε U )、n(又)、E( λ )分別是在入g光波長下之介電常數、 反射率與能隙,k是由施加至該光吸收層之電壓V(伏特)與 580774 玖、發明說明 該光吸收層的層厚度d(公尺)獲得的係數, 其中該光吸收層的厚度d(公尺)是有關被施加至該光吸 收層之電壓v(伏特)而設定,以滿足關係: 106^v/d^l07 · 〜(D) 5 當連同該些附錄的圖示一起閱讀時,本發明之其它的 目的與另外的特徵由下列詳細的說明而變的顯而易見。 根據本發明,藉由設定有關在106$ V/dS 1〇7範圍中的 施加電壓之該光吸收層的厚度d,而可能將具有由方程式 (Α)·(〇所給定之光吸收係數的光吸收層之光檢測器的操作 10 波長帶擴展至超過傳統1580奈米之限制的較長波長側。藉 此’其可能擴展波長分割多工轉換光傳輸系統的操作波長 帶。 當連同該些附錄的圖示閱讀時,本發明的其他目的與 另外的特徵由下列較佳實施例的詳細說明而變得顯而易見。 15圖式簡單說明 第1圖是顯示一種背面照光的光崩潰光二極體之構造 的圖示; 第2圖是顯示第1圖之部分放大的圖示;·· 第3圖是顯示依據相關技藝之背面照光的光崩潰光二 20極體之構造的圖示; 第4圖是顯示依據本發明之第一實施例的背面照光之 光崩/貝光二極體之構造的圖示; 第5圖是顯示第4圖之光崩潰光二極體的反射率的圖示; 第6圖顯示被使用於該第4圖之光崩潰光二極體中的光 12 580774 玖、發明說明 吸收層光吸收特性與傳統的特性比較之圖示; 第7圖是顯示第4圖之光崩潰光二極體的光反應性之圖 示; 第8圖是顯示對於第4圖之光崩潰光二極體進行熱循環 5 試驗的結果之圖示; 第9圖是說明在第4圖之光崩潰光二極體中之該光吸收 層誘發的電場之下限的圖示; 第10圖是說明在第4圖之光崩潰光二極體中之該光吸 收層誘發的電場之上限的圖示; 10 第11圖是顯示依據本發明之第二實施例的背面照光之 光崩潰光二極體之構造的圖示; 第12圖是顯示依據本發明之第三實施例的背面照光之 構化姻光一*極體之構造的圖示; 第13圖是顯示依據本發明之第四實施例的前面照光之 15 填化姻光一極體之構造的圖示。 t實施方式;| 較佳實施例之詳細說明 [第一實施例] 第4圖顯示依據本發明之第一實施例的光檢測器的 2〇構造,其中那些相當於前面說明之該些部件的部件是使用 相同的數標’而且其說明將被省略。應該注意的是第4圖 顯示對應於第1圖圈出之該光崩潰光二極體的部分。 參考第4圖,除了提供—具有關於施加在該光吸收層 的電壓V而設定的厚度d,以滿足爆2 5><1〇6[伏特/公尺: 13 580774 玖、發明說明 V/m]關係之砷化銦鎵層43之外,該光檢測器4〇具有類似於 參考第3圖做說明之該光二極體30構造的構造。 苐5圖顯示在第4圖之光檢測器40中藉由該氮化石夕圖案 5-2A與該金柱10形成的鏡子在150 0-1650奈米波長帶中的 5 反射率圖谱。應该注意的是此波長帶包括c帶與L帶二者。 參考第5圖,可見到依據第4圖之該構造,在一寬波長 帶上可以獲得幾乎是1〇〇%之非常高的反射率。在具有第3 圖之構造的該光檢測器30也可以獲得類似的反射率。為了 比較目的,第5圖也顯示第2圖之該光檢測器2〇的反射率圖 10譜’其中可以見到對於1500-1650奈米的整個波長帶而言 只可以獲得大約30%的反射率。 第6圖顯示用於在第4圖之該光檢測器中關於施加在該 光吸收層的電壓v而設定的厚度d,以滿足v/d=2 5xl〇6[伏 特/公尺,V/m]關係的情況,該砷化銦鎵層43的吸收係數 15與沒有電場吸收效應之該砷化銦鎵層的吸收係數之比較。 參考第6圖,可以見到因為在該光吸收層中誘發的電 %(=V/d)效應,該光吸收層43之該該吸收係數隨在該光檢 測為、中之波長“震盪”,而且如果該電場£被設定以滿足先 刖提到的關係時,在接近丨·6微米處可以獲得超過傳統的 20裝置之該光吸收係數的光吸收係數α。 第7圖顯示用於151(M63q奈米之波長的光檢測器糾之 光反應性。為了比較的目%,第7圖也顯示第i圖之光檢測 器20的光反應性。 參考第7圖,可以見到被使用在波長分割多工轉換光 14 58〇7了4 玖、發明說明 通信系統中的光檢測器40在1510_·1630奈米波長中之光反 應f生有顯著的改善。特別地,可以見到於光檢測器2〇中觀 π到的在長於丨580奈米之波長·有光反應性顯著衰退的問 題在本發明之該光檢測器40中會被有效地消除。 5 第8圖顯示第4圖之光檢測·器40在-40-85 °C的溫度範圍 中進行熱循環試驗的結果。在第8圖實驗中,應該注意的 疋有對該光檢測器4〇實施11 5次溫度循環。 參考第8圖,可以見到即便是在進行該些溫度循環之 後,對於該光檢測器4〇而言沒有實·質的光反應性改變。第 1〇 8圖的結果顯示,該光檢測器4〇有優:異的可靠性。 第9圖顯示在施加至第4圖之該光檢測器4〇的電場e被 «又疋在0.9xl〇6伏特/公尺的情況中;該光吸收層43的光吸 收係數α之波長依存性。 參考第9圖,可以見到當電場:強度v/d被設定在小於在 10伏特/公尺時,第6圖中觀察到的光學吸收係數α之變化 震巾田會必顯著地降低,而且在長波長帶中增加光吸收係數 的效應多少會被修飾。 第10圖顯示在施加至該光檢測器40的電場Ε被設定在 1 ·1Χ10伏特/公尺的情況中,該光吸收層43的光吸收係數 20 ^之波長依存性。 : 參考第10圖,可以見到當電場強度V/d被設定在大於 在〇伏特/公尺時’該光學吸收係數α會被降低,而且有 不良的結果發生。 由先前的結果,可以推論該光吸收層的厚度d應該被 15 580774 玖、發明說明 設定在使得該光吸收層43的電場強度V/d是落在1〇6^ v/d ^ 1〇7的範圍。可選擇地,其需要控制施加至整個歐姆電 極7和8(參見第1圖)之驅動電壓,使得在該光吸收層43中的 電場強度V/d是落在先前的範圍。 5 [第二實施例] 第11圖顯示依據本發明之第二實施例的光檢測器5〇的 一部份,其中那些相當於先前說明的該些部件之部件被指 定相同的參考數標且其說明將被省略。應該注意的是第n 圖的、纟σ構疋相當於第1圖之該崩潰光二極體被虛線圈出的 10 部分。 參考苐11圖,對該η型墙化銦層4進行一 |虫刻處理,以 暴露該光吸收層43,並且結果會產生一平頂的結構。 因此在該暴露的光吸收層43上有一類似該η側歐姆電 極8的η側歐姆電極18形成,而且另外的金柱ι〇β被形成在 15該歐姆電極18上,以達到相當於該金柱10的高度之高度。 再者,另一焊料凸塊11Β被形成在該金柱1〇Β上。 在第11圖的光檢測器50中,應該注意的是除了 ρ_側歐 姆電極7之外,該裝置有該11側歐姆電極18與該第〗圖之該^ 側歐姆電極8,因此該光檢測器5〇會形成一個三極體 2〇 (triode)。 在此三極體中,類似於第7與8圖之情況,藉由在整個 歐姆電極7與8上施加一反向的偏壓,另外在該歐姆電極18 施加一控制電壓,使得在該光吸收層43中的電場強度v/d 落在先前的範圍中,它可能改善在該長波長中之該光檢測 16 580774 玖、發明說明 器的光反應性。 在第11圖之該光檢測器中’該焊料凸塊11、11A和11 b 在相同的水平上被形成,因此該光檢測器是適合於在該一 基材上的覆晶固定。 5 [第三實施例] 應該注意的是本發明決不是限制在一崩潰光二極,而 且也可以應用在一磷銦光二極體。 第12圖顯示一透過依據本發明之第三實施例的基材接 收光訊號之背面照光型式的磷銦光二極體的構造。 10 參考第12圖,該磷銦光二極體60被建構在一 n型磷化 銦基材61上,並且包含一形成在該]1型磷化銦基材61上之η 型石申銦蘇光吸收層62 ’以及形成在該η型神銦鎵光吸收層 62上的η型磷化銦層63,其中一ρ型磷化銦64被形成一部份 的η型磷化銦層63中。再者,於該η型砷銦鎵光吸收層62中 15有一與該Ρ型鱗化銦64區域相符的ρ型石申銦鎵區域65形成。 在該磷化銦層63上,有一對應於先前實施例之該氮化 矽圖案5-2Α,且與該ρ型磷化銦64區域相符的氮化矽圖案 66形成,而且分別對應於該氮化矽薄膜與5_2的氮化矽 保護薄膜66Α與66Β是形成在該磷化銦層63上。再者,有 〇 與形成在该氮化石夕圖案66及該氮化石夕保護薄膜66Β之間 且與該Ρ型磷化銦區域64接觸之環狀開孔相符之環狀?側歐 姆電極67形成,同時一鈦/白金結構之環狀電極68被形成 在該環狀歐姆電極67上。另外,該環狀電極68於其上帶有 一金柱69。 17 580774 玖、發明說明 在遠基材61之該底部主表面上,有一環狀^側歐姆電 極70形成,並且有一抗反射的氮化矽薄膜71被形成在該歐 姆電極70的開孔中,以便覆蓋該基材61之該底部主表面。 在此一磷銦光二極體60中,藉由最適化該光吸收層62 5的厚度並且將該電場V/d設定在i〇6$v/d$107,也可能在 大於1580奈米之波長範圍中獲得優異的光反應性。 [第四實施例] 第13圖顯示依據本發明的第四實施例之前面照光磷銦 光二極體的構造。 10 參考第13圖,一11型磷化銦緩衝層82形成在一 n型磷化 銦基材8 1上,同時一 η型砷銦鎵光吸收層83形成在該緩衝 層82上。再者,一η型磷化銦層是形成在該11型砷銦鎵光吸 收層83上,而且在該η型砷銦鎵光吸收層83中有一符合在 該η型磷化銦層中形成之該ρ型區域85的卩型區域%形成。 15 該η型磷化銦層84被一具有一對應於該ρ型區域85的開 孔之氮化矽薄膜87覆蓋,同時一對應於該氮化矽圖案5—2Α 之氮化矽圖案88形成在該ρ型區域85上。再者,該氮化石夕 薄膜87被對應於該氮化矽薄膜5-2並且具有開孔以形成該 氮化矽圖案88的氮化矽薄膜89覆蓋,而且有一與形成在該 20氮化矽圖案88及該氮化矽圖案89之間,且與該ρ型磷化銦 區域85接觸之環狀開孔中的環狀ρ側歐姆電極9〇形成。再 者 具有欽/白金積層結構之孩狀屏蔽電極(barrier electrode)91被形成在該環狀歐姆電極90上。 另外,在該光二極體80中,具有在該基材81之該底部 18 玖、發明說明 主表面上的一環狀開孔的氮化矽薄膜92形成,而且在該環 狀開孔中,與該磷化銦基材81接觸之n側歐姆電極93被提 供。 再者,該鈦/白金積層結構之屏蔽電極94是形成在該 5 氮化石夕薄膜92上,而且該該環狀歐姆電極93與金反射物電 極(reflector electrode)95被形成在該屏蔽電極94上,而且 5亥氮化石夕薄膜92在中央開孔處。再者,該金反射物電極95 於其上帶有一焊料凸塊96。 在第13圖之該前面照光型式磷銦光二極體8〇中,應該 10 注意的是該氮化矽圖案88功能是作為一抗反射塗料,而且 通過該氮化石夕圖案88之該入射光線被射入該光吸收層83中 。藉此,沒有被該光吸收層83吸收之該入射光線的成分會 被一由該氮化矽薄膜92與形成在該磷化銦基材81之底部部 分的該金反射物電極95組成之鏡子反射,並且返回該光吸 15 收層83。 在目前的實施例中,藉由設定該光吸收層的厚度d, 以便落於106SV/d$107範圍中,使它也可能將該磷銦光二 極體80的操作波長帶擴展至大於158〇奈米的波長。 在本發明中,應該注意的是該光檢測器可以由任一種 20 ΠΙ-ν族化合物系統、n_VI族化合物系統與第IV族系統形 成。 再者’本發明不僅限制在前此說明的實施例,在不偏 離本發明的範圍也可以進行各種變化與修正。 【囷式簡單說明】 19 580774 玖、發明說明 第1圖是顯示一種背面照光的光崩潰光二極體之構造 的圖示; 第2圖是顯示第1圖之部分放大的圖示; 第3圖是顯示依據相關技藝之背面照光的光崩潰光二 5 極體之構造的圖示; 第4圖是顯示依據本發明之第一實施例的背面照光之 光崩潰光二極體之構造的圖示; 第5圖是顯示第4圖之光崩潰光二極體的反射率的圖示; 第6圖顯示被使用於該第4圖之光崩潰光二極體中的光 10 吸收層光吸收特性與傳統的特性比較之圖示; 第7圖是顯不第4圖之光崩潰光二極體的光反應性之圖 不, 第8圖是赫對於第4圖之光崩潰光二極體進行熱循環 試驗的結果之圖示; 15 第9圖是㈣在第4圖之光崩潰光二極體中之該光吸收 層誘發的電場之下限的圖示; 第H)圖是說明在第4圖之光崩潰光二極體中之該光吸 收層誘發的電場之上限的圖示; 第11圖是顯示依據本發明之第二實施例的背面照光之 20 光崩潰光二極體之構造的圖示; 第12圖是顯示依據本|明 像不叙明之第三實施例的背面照光之 鱗化姻光《一極體之構造的圖示· 第13圖是顯示依據本發 —…认 乃之苐四實施例的前面照光之 填化銦光二極體之構造的圖示。 20 580774 玖、發明說明 【圖式之主要元件代表符號表】 1 "·η型填化銦基材 2···η型磷化銦緩衝層 3…坤銦蘇光吸收層 4···η型填化銦層 4- 1···倍增區域 5- 1、5-2···氮化矽薄膜 5-2Α···氮化矽圖案 6···ρ型磷:化銦區域 7···ρ側歐姆電極 7Α…環狀ρ側歐姆電極 8···η型歐姆電極 9···屏蔽金屬層 9Α…屏蔽金屬圖案 10、 10Α、10Β···金柱 11、 11Α、11Β…焊料凸塊 12…抗反射塗料 13···η型磷砷銦鎵分級層 14…導環 15…微透鏡 18···η型歐姆電極 20…磷化銦崩潰光二極體 30…高速光檢測器 40…光檢測器 43…坤翻錄光吸收層 50…光檢測器 60…磷化銦光極體 61·· •η型磷化銦基材 62·· •η型砷銦鎵光吸收層 63·· •η型磷化銦層 64·· •ρ型磷化銦層 67·· •環狀ρ側歐姆電極 68·. •環狀歐姆電極 69·· •金柱 70·· •環狀η型歐姆電極 71·· •抗反射氮化矽薄膜 80·· •前面照光型磷銦光二極體 81·· •碌化銦基材 82·· •η型磷化銦緩衝層 83·· •砷銦鎵光吸收層 84·· •η型填化銦層 85·· •ρ型區域 86" •ρ型區域 87·. •氮化矽薄膜 88·· •氮化矽圖案 89·· •氮化矽薄膜 90·, •ρ型歐姆電極 91·· •環狀屏蔽電極 92·· •氮化石夕薄膜 93·· •η侧歐姆電極 94·· •屏蔽電極 95·· •反射物電極 96· ••焊料凸塊 21
Claims (1)
- 580774 拾、申請專利範圍 !.一種具有光吸收層的光檢測器,該光吸㈣具有能隙 Eg(電子伏特)、吸收邊緣波長又6(微旬和具有下列之 光吸收係數 •(乂)) = «⑷=^!£1〇:2*4.34106^^ V0.0124 Φ(-ξ)\)2 + 7ξΛί^ 其中 cos Αί(τ~ζ) ▲·( - f)是 Airy 函數 (B) Eg E(乂) 1.2398472447 n(Ae)*/le 1.2398472447 ~η(λ)*λ~~ 10 n( λ) = J + 6432.8 + 2949810 25540 146 一 Ύ 41 一 Y ·1(Γ8, -(C) 灸= 0.0124 ε ( λ )、η(又)、Ε( λ )分別是在入射光波長下之介電常 數、反射率與能隙,k是由施加至該光吸收層之電壓v( 伏特)與該光吸收層的層厚度d(公尺)獲得的係數, 其中該光吸收層的厚度d(公尺)是有關被施加至該 光吸收層之電壓V(伏特)而設定,以滿足關係: (D) 106^ V/d^ 107 22 15 拾、申請專利範圍 2·如申請專利範圍第1項主張之光檢測器,其中該光檢測 為包括在該光吸收層遠離訊號光線射入之光表面的一 側將入射光反射的一反射區域。 3·如申請專利範圍第1項主張之光檢測器,其中該光檢測 裔藉由其頂端表面與底部表面上提供之電極施加一電 場。 4·如申請專利範圍第1項主張之光檢測器,其中該光檢測 β藉由其頂端表面上提供的多數電極施加一電場。 5·如申請專利範圍第1項主張之光檢測器,其中該光檢測 10 哭曰 °°疋一種背面照光型式的裝置。 6·如申請專利範圍第1項主張之光檢測器,其中該光檢測 盗是一種前面照光型式的裝置。 7 ^ I ^ •如申請專利範圍第1項主張之光檢測器,其中該光檢測 器是一種具有一倍增區域之崩潰光二極體。 8·如申請專利範圍第1項主張之光檢測器,其中該光檢測 器是一種磷銦光二極體。 9·如申請專利範圍第丨項主張之光檢測器,其中該光檢測 器疋由單成分系統與多成分系統之任一種的材料形成 ,該材料是由任一種ΙΙΙ-ν族化合物系統、II-VI族化合 2〇 ' 物系統與第IV族系統選出。 ι〇· 一種操作一具有光吸收層的光檢測器,該光吸收層具 有忐隙Eg(電子伏特)、吸收邊緣波長;le (微米)和具有 下列之光吸收係數 23 580774 拾、申請專利範圍 V0.0124 ξ(\Μ-ξ)\)2 + ,…(A) 其中 Αι(-ξ) = cos -/3 + dt 乂·(-f)是 Aii*y 函數 ε(λ) m) - Eg k (B) Eg 1.2398472447 η{λέ) * L· EW 1.2398472447 ~n(A)*2~ ·ι〇- η(λ) = 1 + 146 - γ 41~γ Λ: = 0.0124 V 7 (C) 10 ε (Λ)、η(;1)、Ε(;1)分別是在入射光波長下之介電常 數、反射率與能隙,k是由施加至該光吸收層之電壓V( 伏特)與該光吸收層的層厚度d(公尺)獲得的係數, 該方法包含施加一電場E(伏特/公尺)使得 106^ V/d^ 107 …⑼ 關係被滿足的步驟。 24
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