[发明专利]具有自测试功能性的正交入射光电探测器

权利要求书

1.一种正交入射光电探测器结构，包括：

p-i-n台面，所述p-i-n台面被联结到绝缘体上半导体SOI衬底的半导体器件层，所述绝缘体上半导体SOI衬底包括绝缘底包层顶上的所述半导体器件层，所述p-i-n台面包括n型半导体层、有源半导体层和p型半导体层；

金属接触件，所述金属接触件接触所述p型半导体层和所述n型半导体层；以及

半导体波导，所述半导体波导形成在所述SOI衬底的所述半导体器件层中并且实质上沿着所述p-i-n台面的边缘布置在所述p-i-n台面的下方，其中所述半导体波导被配置成在自测试模式下将光可操作地耦合到所述p-i-n台面中，

其中所述光电探测器结构被配置为在正常操作模式下检测在正交于所述p-i-n台面的层的平面的方向上的入射光。

2.根据权利要求1所述的光电探测器结构，其中所述波导包括沿着所述p-i-n台面的边缘并且在所述p-i-n台面的边缘下方形成的卷绕部分，以可操作地将光直接耦合到所述p-i-n台面中或者耦合到形成在所述p-i-n台面下方的所述半导体器件层中的半导体结构中或者两者中。

3.根据权利要求2所述的光电探测器结构，其中沿着所述p-i-n台面的边缘并且在所述p-i-n台面的边缘下方形成的所述波导的所述部分逐渐减小到在所述波导的末端处的更窄的宽度。

4.根据权利要求2所述的光电探测器结构，其中所述半导体器件层在由所述波导的所述卷绕部分围绕的所述p-i-n台面下方的区域中至少部分地被向下蚀刻。

5.根据权利要求2所述的光电探测器结构，其中所述半导体器件层在由所述波导的所述卷绕部分围绕的所述p-i-n台面下方的区域中未被蚀刻。

6.根据权利要求2所述的光电探测器结构，其中所述半导体器件层根据由所述波导的所述卷绕部分围绕的所述p-i-n台面下方的区域中的填充图案而被图案化。

7.根据权利要求1所述的光电探测器结构，其中所述p-i-n台面中的所述层被布置有最靠近所述SOI衬底的一个或多个n型层、在所述一个或多个n型层顶上的所述有源半导体层、以及在所述有源半导体 层顶上的所述一个或多个p型层，并且其中所述一个或多个p型层至少包括p型接触层。

8.根据权利要求7所述的光电探测器结构，其中所述p型接触层是均匀的。

9.根据权利要求7所述的光电探测器结构，其中所述p型接触层是环形的。

10.根据权利要求1所述的光电探测器结构，其中所述p-i-n台面由III-V族材料制成。

11.一种正交入射光电探测器结构，包括：

p-i-n台面，所述p-i-n台面被联结到绝缘体上半导体SOI衬底的半导体器件层，所述绝缘体上半导体SOI衬底包括绝缘底包层顶上的所述半导体器件层，所述p-i-n台面包括n型半导体层、有源半导体层和p型半导体层；

金属接触件，所述金属接触件接触所述p型半导体层和所述n型半导体层；以及

半导体波导，所述半导体波导形成在所述SOI衬底的所述半导体器件层中并且被配置成在自测试模式下将光可操作地耦合到所述p-i-n台面中，

其中所述光电探测器结构被配置为在正常操作模式下检测在正交于所述p-i-n台面的层的平面的方向上的入射光，并且

其中所述波导从小于所述p-i-n台面的直径的一半的宽度张大到所述p-i-n台面下方的条带，所述条带被定尺寸并且被定位成包含所述p-i-n台面的所述直径的至少一半，所述条带可操作地将光耦合穿过所述p-i-n台面的底表面到达所述p-i-n台面中。