[发明专利]具有光敏本征区的二极管

权利要求书

1.一种二极管(300)，包括：

-p型掺杂区(312)，

-n型掺杂区(314)，以及

-在与二极管(300)中的光传播方向(106)横切的方向上横向夹在p型掺杂区(312)与n型掺杂区(314)之间的光敏本征区(310)，

其中所述p型掺杂区(312)由掺杂有第一类型的掺杂剂的第一材料制成，所述n型掺杂区(314)由掺杂有第二类型的掺杂剂的第三材料制成，所述第一材料包括硅或硅锗，所述第三材料包括硅或硅锗，并且其中所述本征区由与第一材料和第三材料中的至少一种不同的第二材料制成，所述第二材料包括锗、锗锡或硅锗，

其中所述本征区(310)在其两个横向端(318、320)之间的最大横向延伸量等于或低于400纳米，优选等于或低于300纳米，更优选等于或低于200纳米，并且

其中所述p型掺杂区(312)和所述n型掺杂区(314)是原位掺杂的，从而在制造二极管(300)时所述本征区(310)不被掺杂。

2.如权利要求1所述的二极管(300)，包括布置在本征区(310)之下并至少与本征区(310)直接接触的波导管(302)，并且

其中所述波导管(302)在横向方向上延伸到本征区(310)的横向端部(118、120)，或者超出本征区(310)的横向端部(118、120)，或者

其中所述波导管(302)在横向方向上延伸到超过p型掺杂区(312)、本征区(310)和n型掺杂区(314)。

3.如权利要求2所述的二极管(300)，其中所述波导管(302)在横向方向上延伸到超过p型掺杂区(312)的横向端(122)至少100纳米，并且其中所述波导管(302)在横向方向上延伸到超过n型掺杂区(314)的横向端(124)至少100纳米。

4.如权利要求1至3中的至少一项所述的二极管(300)，其中所述p型掺杂区(312)和所述n型掺杂区(314)中的至少一个包括掺杂剂梯度，使得p型掺杂区(312)和n型掺杂区(314)中的至少一个的掺杂浓度在与本征区(310)接触的位置最低，以减少掺杂剂向本征区(310)中的向外扩散。

5.如权利要求1至4中的至少一项所述的二极管(300)，其中所述本征区(310)具有平坦的底面(580)，并且其与p型掺杂区(312)和n型掺杂区(314)接触的竖向表面(560、570)垂直于平坦的底表面(580)或者具有凸形或凹形形式，使得本征区(310)具有双凸形或双凹形形式。

6.如权利要求5所述的二极管，其中所述p型掺杂区(312)和所述n型掺杂区(314)的材料延伸到由本征区(310)的双凹形形式导致的凹部(562、572)中，或者其中与本征区(310)的凸形竖向表面中的相应一个表面接触的p型掺杂区(312)和n型掺杂区(314)的相应表面具有主动接触凹形形式。

7.如权利要求1至6中的至少一项所述的二极管(300)，其中与本征区(310)接触的p型掺杂区(312)和n型掺杂区(314)中的每一个的相应接触部分(313、315)在竖向上延伸到超过本征区(310)的竖向最高点。

8.如权利要求1至7中的至少一项所述的二极管(300)，其中所述二极管(300)包括布置在本征区(310)的顶部的覆层(326)。

9.如权利要求1至8中的至少一项所述的二极管(300)，其中在p型掺杂区(312)和n型掺杂区(314)中的每一个的顶面上布置有硅化物层(332)。

10.如权利要求9所述的二极管(300)，包括竖向延伸的金属连接器(336)，该金属连接器将硅化物层(332)连接至金属结构(338)，该金属结构布置在第一水平结构化金属平面内，并且允许向二极管(300)施加工作电压。