[发明专利]一种具有发射和接收光信号功能的芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种具有发射和接收光信号功能的芯片，其特征在于：包括衬底(1)、光电探测器芯片(4)和对称设置在衬底(1)中心两侧的LED外延层(2)，所述衬底(1)的中心处设置有金焊垫(3)，所述光电探测器芯片(4)焊接在金焊垫(3)上，所述LED外延层(2)和光电探测器芯片(4)的上方均设置有电极；

光电探测器芯片(4)焊接在衬底的几何中心位置，偏差不能超过20微米；

所述衬底(1)为蓝宝石衬底，所述LED外延层(2)从下至上依次为N型氮化镓层(21)、量子阱层(22)和P型氮化镓层(23)，所述LED外延层(2)的总厚度为5～10微米。

2.根据权利要求1所述的具有发射和接收光信号功能的芯片，其特征在于：所述光电探测器芯片(4)为砷化镓基探测器芯片，所述砷化镓基探测器芯片的结构从下至上依次为砷化镓衬底(41)、U型砷化镓层(42)、N型砷化镓层(43)、U型砷化镓层(44)和P型砷化镓层(45)。

3.一种如权利要求1或2所述的具有发射和接收光信号功能的芯片的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在衬底(1)上生长LED外延层(2)形成LED芯片；

S2：利用光刻技术和刻蚀技术将LED芯片的部分区域刻蚀至衬底(1)；

S3：在衬底(1)上生长Au层形成金焊垫(3)；

S4：在金焊垫(3)上焊接光电探测器芯片(4)；

S5：生长电极，

所述衬底(1)为蓝宝石衬底；

使用上述制作方法制作出的具有发射和接收光信号功能的芯片，包括衬底(1)、光电探测器芯片(4)和对称设置在衬底(1)中心两侧的LED外延层(2)，衬底(1)的中心处设置有金焊垫(3)，光电探测器芯片(4)焊接在金焊垫(3)上，LED外延层(2)和光电探测器芯片(4)的上方均设置有电极；

光电探测器芯片(4)焊接在衬底的几何中心位置，偏差不能超过20微米。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于：所述S1步骤中形成LED芯片后利用光刻和干法刻蚀技术将芯片中部的区域刻蚀至N型氮化镓层(21)，刻蚀深度为0.5～1.5微米。

5.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于：所述S2步骤中，利用光刻技术和刻蚀技术将LED芯片的部分区域刻蚀至蓝宝石衬底的刻蚀深度为5～10微米。

6.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于：所述S3步骤中金焊垫(3)的生长厚度为15000～25000埃。

7.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于：所述S4步骤中在金焊垫(3)上焊接的光电探测器芯片(4)为砷化镓基探测器；所述砷化镓基探测器的结构从下至上依次为砷化镓衬底(41)、U型砷化镓层(42)、N型砷化镓层(43)、U型砷化镓层(44)和P型砷化镓层(45)。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于：所述S5步骤中生长电极的具体方法是使用蒸镀或者溅射技术在P型氮化镓层(23)和N型氮化镓层(21)上生长Au层分别形成金电极。