[发明专利]一种斜面光接收的光电探测器

说明书

技术领域

本发明涉及光互联通信的光电探测器件技术领域，尤其涉及一种斜面光接收的光电探测器，该光电探测器的有源区位于器件的斜面上，能够与各种类型的电路板上的光波导实现直接光路耦合，不需要光路传输方向的转变，形成简便高效的光探测接收端，用于芯片间、印刷电路板间或机柜间等短距离高速数据传输连接。

背景技术

随着数字信息化进程的飞速发展，高性能计算机、服务器等对大容量、高速数据交换的需求不断增加。与长距离通信不同，这些高速数据传输一般是300米以内，并行多通道，存在于机柜与机柜之间、印刷板与印刷板之间、同一印刷板上芯片与芯片之间，其特点是：短距离，从几厘米到几百米；高密度，具有几十到几百条高速并行通道。

传统基于铜线的电互联由于低密度、高损耗、长时延等许多缺点成为大容量高速数据通信的“瓶颈”。由于光互联具有大容量、高速率、低功耗、低成本、抗干扰性强等诸多优点，正在用于或将被用于如高性能计算机系统、服务器、高端路由器等高端电子产品中，作为机柜间、印刷电路板之间、板上芯片间的信息连接通道。

光互联传输方案主要有：机柜之间和印刷电路板之间采用多路光模块；印刷电路板上芯片间光互联采用以下两种方案：

1)如图1所示，图1为现有技术中嵌入光波导的印刷电路板(PCB)的示意图。印刷电路板上芯片间光互联通过平板印刷技术将光纤、或玻璃光波导，或聚合物光波导101嵌入集成在PCB板102中。面发射激光器104和平面光接收光电探测器103倒装焊接在PCB板102上，激光器104发出的光信号经过PCB板102内置反射镜反射后改变光路，在PCB板102内沿埋入光波导101传播；光路经反射再次改变传输方向后入射到光电探测器103内。此种光互联中光传输方向需要转变，引入损耗；激光器104和探测器103在倒装焊接时需要与光路对准，增加工艺难度，同时引入额外光损耗。

2)如图2所示，图2为现有技术中聚合物光波导PCB板的示意图。在PCB板201表面上使用覆盖式聚合物光波导202，聚合物光波导201覆盖集成在PCB板202上，平面光接收光电探测器103倒扣置于PCB板202上方，或埋入PCB板202内部，聚合物光波导201通过反射镜203改变光传输方向，如图2(a)所示，或通过聚合物光波导201的斜切面实现光传输方向的改变，如图2(b)所示。此种光互联中图2(a)也需要光路转变和光路对准，图2(b)可以简化光路对准，但也需要光路转变，增加工艺难度，引入额外损耗。

无论采用上述何种方案，由于光电探测器通常为平面光接收的受光方式(如图3所示，图3为现有技术中平面光接收光电探测器的示意图)，光接收有源区302位于芯片的表面，光线303垂直有源区302入射，光信号303传输的方向必须与器件有源区表面302相垂直，因而光互联中必须通过斜棱镜或反射镜或波导的斜截面或其他方式进行光路传输方向的转变，同时需要有精密的光路对准装置，使得工艺和对准的难度增加，成本上升，并增加光损耗，降低耦合效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种斜面光接收的光电探测器，为光互联的光探测接收端提供简便高效的光探测接收器件，使光接收端不需要进行光路传输方向的转变，简化光路的耦合对准。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种斜面光接收的光电探测器，该光电探测器光接收的有源区位于半导体衬底被腐蚀后形成的V型槽的一个斜面上，有源区从斜面表面向外依次包括缓冲层、n型欧姆接触层、本征层和p型欧姆接触层，有源区的p型欧姆接触层的上表面为单电极或双电极。

上述方案中，所述半导体衬底为n型衬底，或为半绝缘衬底。

上述方案中，所述半导体衬底为GaAs半导体衬底或InP半导体衬底。

上述方案中，所述腐蚀采用半导体的各向异性湿法腐蚀实现，采用的腐蚀溶液体系包括H₂SO₄-H₂O₂-H₂O体系、H₃PO₄-H₂O₂-H₂O体系、HCl-H₂O₂-H₂O体系和NH₄OH-H₂O₂-H₂O体系中的任意一种或多种的组合。