[发明专利]一种光电探测装置及其制造方法

权利要求书

1.一种光电探测装置，包括：

衬底，在所述衬底的顶部设置有波导层，所述波导层包括沿水平X轴方向设置的输入段波导层和探测段波导层；所述探测段波导层的末端设置有一段沿水平Y轴方向的宽度逐渐减小的波导，所述宽度逐渐减小的波导的末端为波导后端面；

雪崩倍增探测区，其设置在所述探测段波导层之上，包括沿竖直Z轴方向依次设置的倍增层、吸收层和顶接触层；

反射体，其沿水平X轴方向连接到所述波导后端面；

其中，所述反射体由一维光子晶体、二维光子晶体或体块材料中的一种构成。

2.根据权利要求1所述的光电探测装置，其特征在于：所述倍增层的顶部区域设置为P型掺杂区。

3.根据权利要求2所述的光电探测装置，其特征在于：所述反射体的体块材料为金属材料，所述倍增层的顶部区域的所述P型掺杂区与所述反射体的间距设置成大于1μm。

4.根据权利要求1所述的光电探测装置，其特征在于：所述反射体在Z轴方向与所述波导层齐平。

5.根据权利要求1所述的光电探测装置，其特征在于：所述反射体在Z轴方向与所述波导层和所述倍增层齐平。

6.根据权利要求1所述的光电探测装置，其特征在于：所述反射体的上端沿Z轴方向向上突出超过所述倍增层，所述反射体的下端沿Z轴方向延伸入所述衬底中。

7.根据权利要求1所述的光电探测装置，其特征在于：所述一维光子晶体通过在所述波导层刻蚀一维周期性排列的狭槽构成。

8.根据权利要求1所述的光电探测装置，其特征在于：所述二维光子晶体通过在所述波导层刻蚀二维周期性排列的孔构成，或者通过在所述波导层与倍增层刻蚀二维周期性排列的孔构成。

9.根据权利要求1所述的光电探测装置，其特征在于：所述二维光子晶体通过在所述波导层刻蚀二维周期性排列的柱子构成，或者通过在所述波导层与倍增层刻蚀二维周期性排列的柱子构成。

10.根据权利要求1所述的光电探测装置，其特征在于：所述反射体的反射面为平面或聚焦反射曲面。

11.根据权利要求10所述的光电探测装置，其特征在于：对于由体块材料构成的所述反射体且反射面为聚焦反射面时，所述体块材料的折射率大于或等于硅的折射率时，在所述体块材料的后端面为聚焦反射曲面；所述体块材料的折射率小于硅的折射率时，在所述体块材料的前端面为聚焦反射曲面。

12.一种光电探测装置的制造方法，包括：

提供衬底，在所述衬底的顶部设置有波导层，所述波导层包括沿水平X轴方向设置的输入段波导层和探测段波导层；所述探测段波导层的末端设置有一段沿水平Y轴方向的宽度逐渐减小的波导，所述宽度逐渐减小的波导的末端为波导后端面；

提供雪崩倍增探测区，其设置在所述探测段波导层之上，包括沿竖直Z轴方向依次设置的倍增层、吸收层和顶接触层；

提供反射体，其沿水平X轴方向连接到所述波导后端面；其中，所述反射体由一维光子晶体、二维光子晶体或体块材料中的一种构成。

13.根据权利要求12所述的光电探测装置的制造方法，其特征在于：所述倍增层的顶部区域设置为P型掺杂区。

14.根据权利要求13所述的光电探测装置的制造方法，其特征在于：所述反射体的体块材料为金属材料，所述倍增层的顶部区域的所述P型掺杂区与所述反射体的间距设置成大于1μm。

15.根据权利要求12所述的光电探测装置的制造方法，其特征在于：所述反射体在Z轴方向与所述波导层齐平。