[发明专利]一种外延片、平面型光电二极管及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种外延片，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。此外，本发明实施例还公开了一种平面型光电二极管、具有千兆位功能的无源光网络模块、以及一种平面型光电二极管的制备方法。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种外延片、平面型光电二极管、具有千兆位功能的无源光网络模块、以及平面型光电二极管的制备方法。

背景技术

随着4G网络通信逐渐进入尾声，接入网中光纤到户(Fiber To The Home，FTTH)的竞争也日趋白热化，而里面大量使用的核心无源光模块(Passive Optical Network，PON)价格竞争更是首当其冲。

在2.5Gbit/s具有千兆位功能的无源光网络(Gigabit-Capable Passive OpticalNetworks，GPON)中，第一代使用的是2.5Gbit/s雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode，APD)芯片；由于成本原因，本领域中开发出了第二代的10Gbit/s台面型光电二极管(mesa-type PD)芯片配合超级跨阻放大器(super Trans-Impedance Amplifier，super TIA)的替代方案。

然而，在整个采购成本仍然持续降低、需求量不断萎缩的情况下，亟需新的技术方案大幅降低生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种外延片、平面型光电二极管、具有千兆位功能的无源光网络模块、以及平面型光电二极管的制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种外延片，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。

上述方案中，所述耗尽区补偿层的厚度范围为0.5至1.0μm。

上述方案中，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。

上述方案中，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。

上述方案中，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。

本发明实施例还提供了一种平面型光电二极管，基于上述方案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。

上述方案中，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。

上述方案中，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；