[实用新型]背光PIN光电二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光通信系统中监控激光光二极管背光用的PIN光电二极管芯片，尤其涉及一种抑制Tx-SD应用中激光器停止发光后背光PIN光电二极管响应电流的拖尾现象的背光PIN光电二极管芯片。 

背景技术

光通信系统中的发射元件主要为激光二极管，激光二极管是将电信号转化为光信号的芯片，激光二极管的前端光输出依靠背光PIN光电二极管芯片产生的光电流来进行监测和调整。目前，普通的背光PIN光电二极管芯片可以满足大部分的光通信系统的要求。但是在一些特殊的应用场合，如EPON、GPON突发式模式发射，背光PIN光电二极管必须有快速的脉冲响应，要求发射光信号截止后，背光PIN二极管的光电流必须在100ns内截止。但是，平面扩散型PIN光电二极管响应电流都有一定的“拖尾”(Slow Tail)现象，因此，在光发射信号停止后，背光PIN光电二极管的响应电流要延迟300～2000ns后才会消失，导致突发模式光发射的Tx-SD信号出现“拖尾”现象。

如图1和图2所示，背光用PIN光电二极管芯片的无光转换拖尾现象，是由于激光二极管背面发光入射到监控光功率用PIN光电二极管芯片的非有源区域，引起非耗尽区光生载流子发生扩散运动。扩散运动平均速率要远小于耗尽区光生载流子的漂移运动平均速率，因此导致脉冲响应信号的拖尾，特别是光功率关断时背光探测器响应电流下降沿缓慢，即Tx-SD应用中激光器停止发光后，背光PIN光电二极管响应电流的拖尾现象。线段8显示激光二极管数字信号下降沿响应截止时间，线段9为背光PIN光电二极管监控信号下降沿响应截止时间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种背光PIN光电二极管，有效抑制Tx-SD应用中激光器停止发光后，响应电流的拖尾现象的背光用PIN光电二级管芯片。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种背光PIN光电二极管，包括在n型掺杂的InP衬底上依次外延生长n型掺杂的InP缓冲层、非故意掺杂InGaAs吸收层、非故意掺杂InP帽层、非故意掺杂InGaAs欧姆接触层，基于MOCVD外延方式实现Zn扩散，对InGaAs欧姆接触层和InP帽层进行p型掺杂，p型电极通过溅射的方式溅射钛、铂、金，所述p型电极由PN扩散结面向内扩展覆盖p型掺杂区。

进一步，所述PN扩散结面向内扩展的长度为20~30cm。

进一步，由PN扩散结面向外扩展覆盖非故意掺杂区。

进一步，所述PN扩散结面向外扩展的长度为20~40um。

进一步，所述通过p型电极通过剥离方式制成。

本实用新型达到的技术效果如下：由于本实用新型背光PIN光电二极管芯片，在普通背光PIN光电二极管芯片设计的基础上，将p型电极由PN扩散结面向内扩展20~30um覆盖p型掺杂区，由PN扩散结面向外扩展20~40um覆盖非故意掺杂区。因为Au层反射效果，有效降低了非故意掺杂区可接受到的激光二极管背面发光强度，极大程度上降低了p-n界面非耗尽区产生的光生载流子数量，减少了p-n结界面非故意掺杂区产生光电流而引起的延时，有效抑制了Tx-SD应用中激光器停止发光后背光PIN光电二极管响应电流的拖尾现象。

附图说明

图1现有技术的普通背光PIN光电二极管芯片的仰视图；

图2现有技术的普通背光PIN光电二极管芯片的Tx-SD波形；

图3本实用新型背光PIN光电二极管芯片的结构示意图；

图4本实用新型背光PIN光电二极管芯片的仰视图；

图5本实用新型背光PIN光电二极管芯片的Tx-SD波形。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。

如图3所示，为本实用新型背光PIN光电二极管芯片的结构，其外延结构包括在n型掺杂（掺杂杂质为S）的InP衬底1上依次外延生长n型掺杂的InP缓冲层2、非故意掺杂InGaAs吸收层3、非故意掺杂InP帽层4、非故意掺杂InGaAs欧姆接触层5，利用基于MOCVD外延系统的方式实现Zn扩散，对InGaAs欧姆接触层5和InP帽层4进行p型掺杂，p型电极采用溅射的方式溅射钛、铂、金， p型电极由ＰＮ扩散结面向内扩展20~30um覆盖p型掺杂区6，由ＰＮ扩散结面向外扩展20~40um覆盖非故意掺杂区7，采用剥离的方式形成p型电极（如图4）。