[发明专利]一种外延片、平面型光电二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种外延片，其特征在于，包括：衬底，以及位于所述衬底上的外延层；其中，

所述衬底包括N型衬底；

所述外延层，包括依次位于所述N型衬底上的耗尽区补偿层以及I型耗尽层；所述耗尽区补偿层为N型掺杂层，且其掺杂浓度在1e16cm^-3至5e16cm^-3的范围内；

所述耗尽区补偿层与所述I型耗尽层直接接触。

2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述耗尽区补偿层的厚度范围为0.5至1.0μm。

3.根据权利要求1或2所述的外延片，其特征在于，所述I型耗尽层包括I型光吸收层，所述I型光吸收层的厚度范围为3.5至4.0μm。

4.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述N型衬底包括N型InP衬底，所述耗尽区补偿层包括N型InP层，所述I型耗尽层包括依次层叠的第一I型InGaAsP能带过渡层、I型InGaAs光吸收层、以及第二I型InGaAsP能带过渡层。

5.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述外延层还包括依次位于所述I型耗尽层上的I型帽层以及P型接触层；所述P型接触层的掺杂浓度大于等于1e19cm^-3。

6.一种平面型光电二极管，其特征在于，基于权利要求1至5中任意一项所述的外延片制备得到，以使所述平面型光电二极管至少包括：N型衬底，以及依次位于所述N型衬底上的I型耗尽层和P型半导体区；在所述N型衬底与所述I型耗尽层之间还包括耗尽区补偿层，所述耗尽区补偿层为N型掺杂层，且其掺杂浓度在1e16cm^-3至5e16cm^-3的范围内；

所述耗尽区补偿层与所述I型耗尽层直接接触。

7.根据权利要求6所述的平面型光电二极管，其特征在于，还包括沿垂直所述N型衬底方向设置的环形沟槽，所述环形沟槽环绕所述P型半导体区；

所述环形沟槽内填充有旋涂液态玻璃SOG材料。

8.根据权利要求6所述的平面型光电二极管，其特征在于，还包括沿垂直所述N型衬底方向设置的环形沟槽，所述环形沟槽环绕所述P型半导体区；

所述环形沟槽包括沿垂直所述N型衬底方向分布的第一环形沟槽以及第二环形沟槽，所述第一环形沟槽的下表面低于所述P型半导体区的下表面，所述第二环形沟槽位于所述耗尽区补偿层上且上表面与所述第一环形沟槽的下表面衔接；

所述第一环形沟槽的开口尺寸大于所述第二环形沟槽的开口尺寸。

9.一种具有千兆位功能的无源光网络GPON模块，其特征在于，包括：超级跨阻放大器，以及权利要求6至8中任意一项所述的平面型光电二极管。

10.一种平面型光电二极管的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供N型衬底；

在所述N型衬底上依次形成耗尽区补偿层、I型耗尽层、以及P型半导体区；其中，所述耗尽区补偿层为N型掺杂层，且其掺杂浓度在1e16cm^-3至5e16cm^-3的范围内；

所述耗尽区补偿层与所述I型耗尽层直接接触。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述耗尽区补偿层的厚度范围为0.5至1.0μm。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述I型耗尽层包括I型光吸收层，所述I型光吸收层的厚度范围为3.5至4.0μm。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述N型衬底包括N型InP衬底，所述耗尽区补偿层包括N型InP层，所述I型耗尽层包括依次层叠的第一I型InGaAsP能带过渡层、I型InGaAs光吸收层、以及第二I型InGaAsP能带过渡层。