[发明专利]光电探测器及其制作方法

权利要求书

1.一种光电探测器，包括：

衬底；

下波导，包括远场缩减层和间隔层，所述远场缩减层位于所述衬底上，所述间隔层位于所述远场缩减层上；

波导层，位于所述下波导上，所述波导层的部分区域形成楔形波导，所述楔形波导的一端与所述下波导的一端共同形成光耦合端；

探测器波导，包括吸收层和接触层，所述吸收层位于所述波导层的非楔形波导的其他区域上，所述接触层位于所述吸收层上；

其中，所述楔形波导的宽度自探测器波导端处的W1逐渐减小至光耦合端处的W2，且与所述下波导的宽度W3之间满足以下关系：W3W1W2。

2.根据权利要求1所述的光电探测器，其中，所述远场缩减层的折射率大于所述衬底及间隔层的折射率，所述远场缩减层的厚度小于所述间隔层的厚度。

3.根据权利要求1所述的光电探测器，其中，所述光电探测器为InP基材料体系。

4.根据权利要求3所述的光电探测器，其中：

所述远场缩减层的材料为n型掺杂InGaAsP；

所述间隔层的材料为n型掺杂InP。

5.根据权利要求3所述的光电探测器，其中：

所述波导层的材料为n型掺杂InGaAsP；

所述吸收层的材料为无掺杂InGaAs或p型掺杂InGaAs；

所述接触层包括p型掺杂InP层和p型掺杂InGaAs层，所述p型掺杂InP层位于所述吸收层上，所述p型掺杂InGaAs层位于所述p型掺杂InP层上。

6.根据权利要求5所述的光电探测器，其中，当所述吸收层的材料为p型掺杂InGaAs时，所述光电探测器还包括载流子收集层和带隙过渡层，其中：

载流子收集层的材料为无掺杂InP，位于所述波导层之间和吸收层之间；

所述带隙过渡层的材料为InGaAsP，位于所述载流子收集层和所述吸收层之间。

7.根据权利要求1所述的光电探测器，其中：

所述光电探测器还包括电极，位于所述探测器波导两侧的波导层上；和/或

所述楔形波导位于下波导上的中间位置处。

8.一种如权利要求1至7中任一项所述的光电探测器的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：在衬底上依次生长远场缩减层、间隔层、波导层、吸收层及接触层；

步骤2：刻蚀去除部分的吸收层及接触层，其中保留的部分形成探测器波导，去除的部分使波导层露出；

步骤3：刻蚀露出的所述波导层形成楔形波导，所述楔形波导远离探测器波导的一端为光耦合端，所述楔形波导的宽度自探测器波导端的W1逐渐减小到光耦合端的W2；

步骤4：刻蚀去除部分的间隔层及远场缩减层，其中保留的部分形成下波导，所述下波导的一端与所述楔形波导的一端共同形成所述光耦合端，所述下波导的宽度W3与楔形波导的宽度W1、W2之间满足以下关系：W3W1W2。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其中：

形成所述探测器波导的刻蚀步骤停止于所述波导层和吸收层之间的界面或者停止于所述波导层内；

形成所述楔形波导的刻蚀停止于所述波导层和间隔层之间的界面或者停止于所述间隔层内；

形成所述下波导的刻蚀停止于所述远场缩减层和衬底之间的界面或者停止于所述衬底层内。