[发明专利]具有低击穿电压的雪崩光电二极管

权利要求书

1.一种雪崩光电二极管APD，包括：

衬底；

n型掺杂的硅n⁺ Si层，放置在所述衬底上；

本征硅i-Si层，放置在所述n⁺ Si层的一部分上；

p型掺杂的硅p Si层，放置在所述i-Si层上；

本征锗i-Ge层，放置在所述p Si层的一部分上；以及

p型掺杂的锗p⁺ Ge层，放置在所述i-Ge层上，

其中所述i-Si层的厚度在0.07到0.13微米（μm）之间。

2.如权利要求1所述的APD，其中所述p Si层的厚度是20纳米（nm）。

3.如权利要求1所述的APD，其中所述i-Si层的厚度是100nm。

4.如权利要求1所述的APD，其中所述i-Si层的掺杂浓度小于5×10¹⁵cm^-3。

5.如权利要求1所述的APD，其中所述p Si层的掺杂浓度在2×10¹⁸cm^-3到3×10¹⁸cm^-3之间。

6.如权利要求1所述的APD，还包括：

钝化层，放置在所述p⁺ Ge层、所述p Si层和所述n⁺ Si层的部分上；

第一金属接触件，放置在所述p⁺ Ge层上；以及

第二金属接触件，放置在所述n⁺ Si层上。

7.如权利要求1所述的APD，具有与其关联的击穿偏置，其中所述击穿偏置小于12伏特（V）。

8.如权利要求7所述的APD，其中所述击穿偏置是8.5V。

9.如权利要求1所述的APD，具有与其关联的操作带宽，其中所述操作带宽是10GHz。

10.如权利要求1所述的APD，还包括：

8.5V的击穿偏置；以及

大于8GHz的操作带宽。

11.如权利要求10所述的APD，其中所述操作带宽大于10GHz。

12.如权利要求1所述的APD，其中所述p⁺ Ge层和所述i-Ge层形成吸收区域。

13.如权利要求12所述的APD，还包括波导，配置为引导光能进入所述吸收区域。

14.如权利要求1所述的APD，其中所述p Si层、所述i-Si层和所述n⁺ Si层形成载流子倍增区域。

15.一种电子装置，包括：

具有预定义的操作电压的电路，所述电路包括雪崩光电二极管APD，所述APD包括：

衬底；

n型掺杂的硅n⁺ Si层，放置在所述衬底上；

本征硅i-Si层，放置在所述n⁺ Si层的一部分上；

p型掺杂的硅p Si层，放置在所述i-Si层上；

本征锗i-Ge层，放置在所述p Si层的一部分上；以及

p型掺杂的锗p⁺ Ge层，放置在所述i-Ge层上，

其中：

所述i-Si层的厚度在0.07到0.13微米（μm）之间；以及

所述APD的击穿偏置低于所述电路的所述操作电压。

16.如权利要求15所述的电子装置，其中所述电路的所述预定义的操作电压是12V。

17.如权利要求15所述的电子装置，其中所述APD的所述击穿偏置是8.5V。

18.如权利要求15所述的电子装置，其中所述p Si层的厚度是20纳米（nm）。

19.如权利要求15所述的电子装置，其中所述i-Si层的厚度是100nm。

20.如权利要求15所述的电子装置，其中所述i-Si层的掺杂浓度小于5×10¹⁵cm^-3。