[发明专利]一种光波导探测器

权利要求书

1.一种光波导探测器，其特征在于，包括沿第一方向堆叠的硅衬底层、波导层、纳米氧化锌空心柱层和电极层，所述波导层位于所述硅衬底层和所述纳米氧化锌空心柱层之间，所述纳米氧化锌空心柱层位于所述波导层和所述电极层之间，

所述波导层包括硅波导层和锗波导层，所述锗波导层位于所述硅波导层和所述纳米氧化锌空心柱层之间；

所述纳米氧化锌空心柱层为纳米氧化锌柱阵列，所述纳米氧化锌柱为空心柱，所述空心柱的空心直径为30～50nm；

所述纳米氧化锌空心柱层包括第一金属过孔，所述第一金属过孔连接第一锗高掺杂区与所述电极层；

所述硅波导层包括沿第二方向排列的P型硅高掺杂区、P型硅轻掺杂区、N型硅轻掺杂区和N型硅高掺杂区，所述P型硅轻掺杂区在所述P型硅高掺杂区与所述N型硅轻掺杂区之间，所述N型硅轻掺杂区在所述P型硅轻掺杂区与所述N型硅高掺杂区之间，所述第二方向垂直于所述第一方向；

所述锗波导层包括第一锗高掺杂区和锗未掺杂区，所述锗波导层的第一表面包括所述第一锗高掺杂区的表面，所述第一表面为所述锗波导层在所述第一方向上背向所述硅波导层的表面，所述第一锗高掺杂区的宽度大于零且小于或等于所述第一表面宽度的一半，所述第一锗高掺杂区的厚度为10～100nm。

2.根据权利要求1所述的光波导探测器，其特征在于，所述第一锗高掺杂区为P型锗高掺杂区，所述第一锗高掺杂区在所述第一表面内的中心点与所述第一表面的第一边缘的距离小于或等于所述中心点与所述第一表面的第二边缘的距离，所述第一边缘为所述第一表面在所述第二方向上靠近所述P型硅高掺杂区的边缘，所述第二边缘为所述第一表面在所述第二方向上靠近所述N型硅高掺杂区的边缘。

3.根据权利要求2所述的光波导探测器，其特征在于，所述第一锗高掺杂区在所述第一表面上的且沿着所述第二方向距离所述P型硅高掺杂区最近的边缘与所述第一边缘重合。

4.根据权利要求1所述的光波导探测器，其特征在于，所述第一锗高掺杂区为N型锗高掺杂区，所述第一锗高掺杂区在所述第一表面内的中心点与所述第一表面的第一边缘的距离大于或等于所述中心点与所述第一表面的第二边缘的距离，所述第一边缘为所述第一表面在所述第二方向上靠近所述P型硅高掺杂区的边缘，所述第二边缘为所述第一表面在所述第二方向上靠近所述N型硅高掺杂区的边缘。

5.根据权利要求4所述的光波导探测器，其特征在于，所述第一锗高掺杂区在所述第一表面上的且沿着所述第二方向距离所述N型硅高掺杂区最近的边缘与所述第二边缘重合。

6.根据权利要求1所述的光波导探测器，其特征在于，所述锗波导层还包括第二锗高掺杂区，所述第一表面还包括所述第二锗高掺杂区的表面，所述第二锗高掺杂区的宽度大于零且小于或等于所述第一表面宽度的一半，所述第二锗高掺杂区的厚度为10～100nm；

所述第一锗高掺杂区为P型锗高掺杂区，所述第二锗高掺杂区为N型锗高掺杂区；所述纳米氧化锌空心柱层内还设有第二金属过孔，所述第二金属过孔连接所述第二锗高掺杂区与所述电极层。

7.根据权利要求6所述的光波导探测器，其特征在于，所述第一锗高掺杂区在所述第一表面内的中心点与所述第一表面的第一边缘的距离小于或等于所述第一锗高掺杂区在所述第一表面内的中心点与所述第一表面的第二边缘的距离；

所述第二锗高掺杂区在所述第一表面内的中心点与所述第一表面的第一边缘的距离大于或等于与所述第二锗高掺杂区在所述第一表面内的中心点与所述第一表面的第二边缘的距离；

所述第一边缘为所述第一表面在所述第二方向上靠近所述P型硅高掺杂区的边缘，所述第二边缘为所述第一表面在所述第二方向上靠近所述N型硅高掺杂区的边缘。

8.根据权利要求7所述的光波导探测器，其特征在于，所述第一锗高掺杂区在所述第一表面上的且沿着所述第二方向距离所述P型硅高掺杂区最近的边缘与所述第一边缘重合，所述第二锗高掺杂区3在所述第一表面上的且沿着所述第二方向距离所述N型硅高掺杂区最近的边缘与所述第二边缘重合。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的光波导探测器，其特征在于，所述第一锗高掺杂区与所述第二锗高掺杂区之间具有间隙。

10.根据权利要求9所述的光波导探测器，其特征在于，所述锗未掺杂区的宽度为200nm～1μm。