一種基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體及其製備方法

2023-04-27 13:50:06

專利名稱：一種基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種雪崩光電二極體，具體為一種應用於光通信的容易量產的InGaAs/InP雪崩光電二極體(APD)。
背景技術：
目前已經應用光通信的雪崩光電二極體均採用雪崩區和吸收區分離的結構，SP順次在n-1nP襯底上生長n-1nP緩衝層、低摻雜的InGaAs光吸收層、組分漸變的InGaAsP層、n-1nP場控制層、低摻雜n-1nP窗口層。在上述結構中，採用Zn或Cd熱擴散入低摻雜的n-1nP窗口層中，從而形成P型摻雜InP區域，與該p型摻雜InP區域對應的低摻雜的InGaAs光吸收層形成了雪崩光電二極體的光探測區域。由於在上述P型摻雜InP區域存在擴散的弧形邊緣部分，該部分會導致電場集中而形成局部的高電場，當雪崩光電二極體施加反向偏壓時，雪崩光電二極體會出現邊緣擊穿現象。因此，在雪崩光電二極體的結構設計中弓I入多種設計方法來防止發生邊緣擊穿。專利文獻I 第4761383號美國專利中公布了一種雪崩光電二極體，其結構如圖1所示，通過低溫Zn擴散在弧形邊緣部分形成一個低濃度的保護環，該保護環對應的擊穿電壓高於雪崩倍增區擊穿電壓，從而實現抑制邊緣擊穿。專利文獻2:第4974061號美國專利中公布了一種雪崩光電二極體，其結構如圖2所示，通過Be離子注入來形成緩變結保護環，進而實現抑制邊緣擊穿。但是，如何精確控制上述專利文獻I和專利文獻2中形成保護環的濃度分布成為亟待解決的技術問題。專利文獻3:第6015721號美國專利中公布了一種雪崩光電二極體，該雪崩光電二極體通過首先在窗口層InP層表面腐蝕出具有一定深度的凹槽，如圖3所示，然後在該凹槽區域內進行Zn擴 散，形成凹槽的目的是為了增大擴散邊緣的曲率半徑從而降低邊緣的電場，進而達到抑制邊緣擊穿的目的。專利文獻4:第6492239 B2號美國專利中也公開了採用與專利文獻3中相類似的方法形成的一種雪崩光電二極體。雖然專利文獻3和專利文獻4可以僅需要進行一次擴散就可以完成雪崩光電二極體的製備，但是腐蝕凹槽邊緣的形狀直接決定擴散邊緣部分的曲率半徑,而實際生產中難以腐蝕出具有大弧形邊緣的凹槽。專利文獻5:專利第6515315B1號美國專利中公布了一種雪崩光電二極體。如圖4所示，該雪崩光電二極體的製備方法中，採用對Zn的兩步擴散方法，在擴散區形成一個臺階。一方面，中心雪崩倍增區的倍增層厚度較邊緣倍增區厚度小，使擊穿首先發生在中心雪崩倍增區；另一方面，擴散臺階的存在增加了中心擴散區邊緣的曲率半徑，從而進一步降低了中心擴散區邊緣的電場，使中心擴散區邊緣擊穿得到抑制。該方法中需要精確控制臺階的大小，並且兩次擴散過程會彼此相互影響，製備工藝的容忍度小，容易形成邊緣擊穿。專利文獻5中對各種抑制雪崩光電二極體邊緣擊穿的方法做了分析，其中包括採用腐蝕掉部分電場控制層，然後通過二次掩埋生長InP的窗口層，在InP的窗口層進行Zn擴散確定中心倍增區，如圖5所示，由於部分場控制層被腐蝕，保護環部分的積分電荷低於中心區域的積分電荷，因此，保護環部分的電場強度低於中心區域的電場強度，進而實現抑制邊緣擊穿。然而該方法需要進行二次掩埋生長，在生長界面引入生長缺陷，極容易引起雪崩光電二極體產生高暗電流。對於以上各種抑制雪崩光電二極體邊緣擊穿的方法中都要通過擴散來精確確定倍增層的厚度，尤其對於lOGb/s雪崩二極體的應用，其倍增層的厚度需要控制在
0.2^0.3um,實現該厚度的控制十分困難。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有雪崩光電二極體技術中存在的難以控制邊緣擊穿和難以精確控制雪崩倍增層厚度的不足，提供一種容易量產型的基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體及其製備方法。本發明提供一種基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體，包括InP襯底，所述InP襯底表面依次生長有緩衝層、擴散阻擋層、雪崩倍增層、電場控制層、漸變層、光吸收層、窗口層和接觸層，所述的InP襯底為P型襯底或半絕緣襯底，所述的擴散阻擋層能降低緩衝層中摻雜原子向雪崩倍增層中的擴散，所述窗口層為半絕緣InP窗口層，所述的窗口層的中心具有通過擴散形成的導電區，所述的接觸層位於導電區上方，所述窗口層在導電區的外部具有環形溝道，所述環形溝道的深度滿足至少到達襯底或緩衝層的上方，所述的窗口層上方形成有介質絕緣層。進一步地，所述InP襯底的另一側表面具有增透膜，所述的介質絕緣層對應環形溝道的外圍表面具有第二接觸金屬層，所述環形溝道內壁及底部均具有介質絕緣層，所述的環形溝道的外側內壁以及溝道的底部在介質絕緣層的上方還均具有第二接觸金屬層。進一步地，所述InP襯底的另一側表面的中心位置具有增透膜，其餘位置具有第
二接觸金屬層。進一步地，所述擴散阻擋層為P型擴散阻擋層，P型擴散阻擋層為AlInAs、AlGaInAs或InGaAsP,摻雜原子為C摻雜。本發明還提供一種基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體的製備方法，其特徵在於，包括以下幾個步驟:
(1)在InP襯底表面上依次生長緩衝層、擴散阻擋層、雪崩倍增層、電場控制層、漸變層、光吸收層、窗口層和接觸層；
(2)在窗口層表面的中心位置形成導電區；
(3)對應導電區的大小將接觸層邊緣的多餘部分進行腐蝕去除；
(4)在處於導電區以外的窗口層部分形成環形溝道，所述環形溝道的深度滿足至少到達襯底或緩衝層的上方；
(5)在窗口層上方以及環形溝道的內壁及底部上形成介質絕緣層，並在介質絕緣層的中心位置進行光刻，然後蒸發形成第一接觸金屬層；
(6)在InP襯底的另一側表面沉積增透膜。進一步地，所述步驟(6)之後還包括一個步驟:在增透膜的中心位置旋塗光刻膠，然後蒸發金屬層，最終形成中心位置具有增透膜， 外圍具有第二接觸金屬層。本發明具有下列優點:
普通的InGaAs/InP雪崩光電二極體結構是從n_InP襯底開始生長光吸收層、電場控制層和η型半導體窗口層，本發明所不同的是，本發明提供的雪崩光電二極體是從p-1nP或者半絕緣InP襯底上開始生長出擴散阻擋層、雪崩倍增層、場控制層、光吸收層和半絕緣InP窗口層。本發明中設計的上述雪崩二極體的結構具有的優點為:(1)通過生長直接來精確控制雪崩倍增層的厚度，容易將雪崩倍增層的厚度精確控制到0.2^0.3Mm。(2) p-1nP襯底一般為Zn摻雜，為了減少在生長過程中Zn向雪崩倍增層的擴散，結構中引入了 P型擴散阻擋層，從而保證生長出低摻雜的雪崩倍增層。普通的InGaAs/InP ATO結構在InP窗口層中通過Zn擴散來控制雪崩倍增層厚度，但同時帶來需要阻止邊緣擊穿而引入複雜的保護環控制。而本發明設計的結構中，窗口層採用p-1nP或半絕緣InP層，並且採用擴散形成n_InP區域，儘管n_InP擴散區域同樣存在弧形的邊緣，但是，由於APD在施加反向電壓時，相對於中心光吸收區，n-1nP擴散區域的弧形邊緣引起略高的電場會導致與邊緣相對應的雪崩倍增區電場降低，從而不會導致邊緣雪崩擊穿。本發明的Aro在半絕緣InP窗口層中具有深度到達P型襯底或擴散阻擋層的環形溝道，該環形溝道可以有效減小整個pn結的面積，可以有效降低APD的暗電流到nA級。總之，本發明只需要一次擴散就可以抑制InGaAs/InP雪崩光電二極體的邊緣擊穿，可以精確控制倍增層的厚度。


圖1:第4761383號美國專利公布的雪崩光電二極體的結構；
圖2:第4974061號美國專利公布的雪崩光電二極體的結構；
圖3:第6015721號專利公布的雪崩光電二極體的結構；
圖4:第6515315B1號專利公布的雪崩光電二極體的結構；
圖5:採用腐蝕部分場控制層，再掩埋生長的雪崩光電二極體的結構；
圖6:本發明提供的雪崩光電二極體結構示意 圖7:本發明提供的雪崩光電二極體結構示意 圖8:雪崩光電二極體結構圖中局部電場標；
圖9:模擬的圖3中A-A位置的電場分布示意 圖10:模擬的圖3中B-B位置的電場分布示意 圖11:模擬的圖3中C-C位置的電場分布示意 圖12:模擬的圖3中D-D位置的電場分布示意 圖13:模擬的圖3中E-E位置的電場分布示意圖。其中:
I一P-1nP或摻Fe半絕緣InP襯底；
2一P-1nP緩衝層；
3— p-ΑΙ InA擴散阻擋層；
4—n-1nP雪崩倍增層；
5一n-1nP電場控制層；6一n-1nGaAsP 漸變層；
7一n-1nGaAs光吸收層； 8—窗口層；
9一 InGaAs接觸層；
10—導電區；
11一介質絕緣層；
12 η接觸金屬層；
13—增透膜；
14 P接觸金屬層；
15—環形溝道。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明並能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。本發明一實施例提供一種基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體，其結構如圖6所示，襯底I為P-1nP型襯底時，依次在襯底I表面生長P-1nP緩衝層2、p-AlInAs擴散阻擋層3、低摻雜n-1nP雪崩倍增層4、n-1nP電場控制層5、n-1nGaAsP漸變層6、nlnGaAs光吸收層7、半絕緣InP窗口層8、InGaAs接觸層9。在p-1nP或半絕緣InP窗口層8中通過擴散形成一個η型導電區10，使InGaAs接觸層9對應位於該η型導電區10上方。在窗口層8中存在深度滿足至少到達襯底I或緩衝層2的環形溝道15，該環形溝道15的深度也可以進入襯底0.l-3Mm。在接觸層9上方對應具有η接觸金屬層12。在窗口層8上方對應InGaAs接觸層9的外圍具有介質絕緣層11，且環形溝道15的內壁及底部也對應具有介質絕緣層11。在襯底I的另一側的拋光面有增透膜13和P接觸金屬層14，其中增透膜13位於P接觸金屬層14的中心位置。本發明另一實施例提供一種基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體，其結構如圖7所示，襯底I為摻Fe半絕緣InP襯底時，依次在襯底表面生長p-1nP緩衝層2、p_AlInAs擴散阻擋層3、低摻雜n-1nP雪崩倍增層4、n_InP電場控制層5、n_InGaAsP漸變層6、n_InGaAs光吸收層7、半絕緣InP窗口層8、InGaAs接觸層9。在半絕緣InP窗口層8中通過擴散形成一個η型導電區10實施例。在窗口層8中存在深度至少到達襯底I或緩衝層2上方的環形溝道15。在接觸層9上有η接觸金屬層12，在襯底I另一側靠生長層的一面有增透膜13。在窗口層8上方對應InGaAs接觸層9的外圍具有介質絕緣層11，且環形溝道15的內壁及底部或僅內壁處也對應具有介質絕緣層11，並且在環形溝道15的外側內壁以及底部對應介質絕緣層11的上方還生長有P接觸金屬層14，且半絕緣InP窗口層8上方在對應環形溝道的外側生長有P接觸金屬層14。對於襯底I選擇為P-1nP的晶片，本發明的一實施例提供的基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體的製備方法，如圖6，包括以下幾個步驟:
(I)在Zn摻雜濃度為I 3el8cnT3的p-1nP襯底或摻雜濃度為2 6el7cnT3摻Fe的半絕緣InP襯底I上使用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)來依次生長下列各層:載流子濃度為0.5 lel8cnT3、厚度為0.2 1.0Mm的p-1nP緩衝層2,摻雜濃度為I 3el8cnT3、厚度為1.0 2.0Mm的p-AlInAs擴散阻擋層3,摻雜濃度低於5el5cm_3、厚度為0.2 1.0Mm的n-1nP雪崩倍增層4,摻雜濃度為0.1 lel8cnT3、厚度為0.05 0.5Mm的n_InP電場控制層5，帶隙由0.9eV逐漸減小到0.8eV，摻雜濃度低於lel6cm_3，厚度為0.06 0.12Mm的n-1nGaAsP漸變層6,摻雜濃度低於5el5cnT3、厚度為0.8 3.0Mm的n-1nGaAs光吸收層7 ；摻雜濃度為2 6el7cm_3、厚度為0.3Mm 0.5Mm的摻Fe的半絕緣InP層8，摻雜濃度低於5el5cm_3，厚度為0.06 0.12Mm的n-1nGaAs接觸層9。其中p-1nP緩衝層2可以採用Zn或碳摻雜，最好是採用碳摻雜，擴散阻擋層3可以為InP、InGaAsP或AlGaInAs層,優選採用碳進行P型摻雜。各層包括η-1nP雪崩倍增層4、n-1nP電場控制層5、n-1nGaAsP漸變層
6、n-1nGaAs光吸收層7和n-1nGaAs接觸層9的摻雜可以是Si或S摻雜。(2)在晶片的接觸層表面旋塗光刻膠，厚度為0.5^2.0微米，然後通過光刻工藝，在塗附於晶片表面的光刻膠上開出一個直徑為25 70Mm的圓形區域，然後在圓形區域上的晶片表面蒸發厚度為300 600A的金錫層，其中錫佔合金層的質量百分比為2 10%，蒸發完成後置於丙酮中，並且超聲剝離掉光刻膠及其表面上的金錫層。(3)將步驟(2)處理後的晶片置於在氫氣或氮氣氣氛中，於360 410° C下加熱處理5 30分鐘，該處理溫度和時間長短取決於製備的摻Fe的半絕緣InP窗口層8的厚度，當製備的摻Fe的半絕緣InP窗口層8的厚度越小，該步驟中的處理時間越短。該步驟的處理過程使錫擴散進入半絕緣InP窗口層8，並且錫的擴散使半絕緣InP窗口層8中25 70Mm的圓形區域形成n-1nP導電區10。上述步驟(2 )和(3 )也可以用其他方法形成n-1nP導電區域10，如採用MOCVD擴散，使用H2S或H2Se為擴散源在500 750° C下擴散，在摻Fe的半絕緣InP窗口層8中形成n-1nP導電區10。(4)將步驟(3)處理後的晶片置於H2S04:H202:H20的體積比1:1:5的溶液中，浸泡10 20秒，腐蝕掉除位於n-1nP導電區10上面的InGaAs接觸層9外的其他InGaAs層。(5)在步驟(4)處理後的晶片的表面旋塗光刻膠，然後在光刻膠上製備出一個寬度為15 25Mm,與n_InP導電 區域10同心的圓環，該圓環的內半徑最好比n_InP導電區10的半徑大50 70Mm，然後將處理後的晶片浸泡在飽和Br2水:HBr: H20的體積比為1: 1:3的溶液中進行腐蝕，22° C下腐蝕疒10分鐘，腐蝕出一個環形溝道。如果襯底為p-1nP襯底1，該環形溝道深度可以到達P-1nP襯底I或P型擴散阻擋層3，優選為該環形溝道15深度到達P-1nP襯底I。腐蝕完後去在丙酮中除光刻膠。(6)通過化學氣象沉積(PECVD)在步驟(6)處理後的晶片上澱積介質絕緣層11。介質絕緣層11可以是SiNx,厚度為2000 2500A，或者是SiNx/Si02的複合介質絕緣膜，複合膜中SiNx厚度110(Γ2200Α，SiO2 200(Γ5000Α。通過光刻和反應離子刻蝕(RIE)開出一個與η-1nP導電區10同心的圓形窗口。(7)在步驟(6)處理後的晶片上旋塗光刻膠，通過光刻工藝，在光刻膠上開出一個與n-1nP導電區10同心，直徑為50 80Mm的圓形區域，該圓形區域的直徑較η_ΙηΡ導電區10直徑小3 5Mm，然後依此蒸發T1、Pt、Au層，T1、Pt、Au金屬層各層厚度分別為30(Γ500Α、50(Γ900Α、5000Α，並且超聲剝離掉光刻膠及光刻膠表面上的Ti/Pt/Au金屬層，形成η接觸電極層12。(8)減薄經過步驟(7)處理後的晶片在P-1nP襯底I的非生長一面，減薄到160^180微米，減薄採用磨料為直徑為5微米的氧化鋁粉末，減薄速度3飛微米/分鐘，並經過Br2甲醇溶液(Br2的體積百分比為0.1% 1%)化學拋光，將晶片最終厚度控制到150 160Wno(9)通過化學氣象沉積(PECVD)在晶片p_InP襯底I拋光面上澱積厚度為1700 1800A的SiNx增透膜13，通過雙面對準光刻和反應離子刻蝕(RIE)留出一個直徑為200 240Mm，與n-1nP導電區10對準的區域，該區域的SiNx增透膜13作為增透膜減少光的反射。(10)通過雙面對準光刻在增透膜13表面覆蓋光刻膠，其他區域無光刻膠，然後通過電子束蒸發T1、Pt、Au金屬層，Ti/Pt/Au金屬層厚度分別為30(Γ500Α/50(Γ900Α廠5000A，並且超聲剝離掉增透膜13表面上的光刻膠及其上金屬層，形成P接觸電極層14。(11)將步驟(10)處理後的晶片經過解理形成所需尺寸的雪崩光電二極體晶片，如解理300X300Mm2的雪崩二極體。本發明的另一實施例還提供一種基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體的製備方法，當選擇的襯底I選擇摻Fe的半絕緣InP襯底，雪崩光電二極體結構如圖7，則在上述具體製備步驟(I)- (11)中，存在以下不同的製備步驟，除下面做特殊說明的步驟以外，其他步驟均相同.本實施例的具有不同步驟分別為:步驟(5)中在腐蝕環形溝道15時，該環形溝道15的深度可以達到P-1nP緩衝層2或p-AlInAs擴散阻擋層3上方，但優選達到p_InP緩衝層2。步驟(6)中，通過化學氣象沉積(PECVD)在外延片上澱積厚度為2000 2500A的SiNx膜，通過光刻和反應離子刻蝕(RIE)開出一個與n-1nP導電區10同心的圓形窗口，窗口直徑較η-1nP導電區域10直徑小3 5Mm。同時，在環形溝道15底部位於p_InP緩衝層2即環形溝道15的底部上開出尺寸為5 10微米長的開口，用於製作電極接觸的環形窗口。步驟(8)中，通過光刻，蒸發金屬和剝離工藝製作出η接觸金屬層12和ρ接觸金屬層14。在這裡只需要做進行一次光刻即可，η接觸金屬層12和ρ接觸金屬層14同時製作在於同一個平面上，對應其中η接觸金屬層12處於中心位置，位於n-1nGaAs接觸層9上方，而P接觸金 屬層14位於環形溝道15外側的介質絕緣層11上方。步驟(9)中，只需要通過PECVD在晶片拋光面上澱積厚度為1700 1800A的SiNx增透膜13。步驟(9)製作完畢後，直接將晶片解理為300X300Mm2的雪崩光電二極體晶片，無需進行步驟(10)。解理後的雪崩光電二極體可以採用倒裝(Flip-Chip)工藝進行封裝，採用半絕緣襯底有利於設計和製作高速率如lOGb/s的雪崩光電二極體。普通的InGaAs/InP ATO結構在InP窗口層中通過Zn擴散來控制雪崩倍增層厚度，但同時帶來需要阻止邊緣擊穿而引入複雜的保護環控制。而本發明設計的結構中，窗口層8採用ρ-1nP或半絕緣InP層，並且採用擴散形成n_InP區域，儘管n_InP擴散區域同樣存在弧形的邊緣，但是，由於APD在施加反向電壓時，相對於中心光吸收區，n-1nP擴散區域的弧形邊緣引起略高的電場會導致與邊緣相對應的雪崩倍增區電場降低，從而不會導致邊緣雪崩擊穿。本發明的雪崩光電二極體各個重要電場的位置中心雪崩區A-A、邊緣區域B-B、遠離雪崩的區域C-C、吸收區橫向D-D和雪崩區橫向E-E如圖8所示，通過模擬計算的各區域的電場分布分別如圖9 圖13所示，通過圖9 圖13表明，通過一次η型擴散並不會導致邊緣擊穿現象，而且在遠離中心雪崩區域的位置，吸收區的電場降低到lOkV/cm以內，相對於中心雪崩區域，雪崩倍增層4內的電場降低了約20%，這說明，ρ-1nP有效地降低了中心雪崩區域以外區域的電場。
以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護範圍不限於此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護範圍之內。本發明的保護範圍以權利要求書為準。
權利要求
1.一種基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體，包括InP襯底，所述InP襯底表面依次生長有緩衝層、擴散阻擋層、雪崩倍增層、電場控制層、漸變層、光吸收層、窗口層和接觸層，其特徵在於:所述的InP襯底為P型襯底或半絕緣襯底，所述的擴散阻擋層能降低緩衝層中摻雜原子向雪崩倍增層中的擴散，所述窗口層為半絕緣InP窗口層，所述的窗口層的中心具有通過擴散形成的導電區，所述的接觸層位於導電區上方，所述窗口層在導電區的外部具有環形溝道，所述的窗口層上方形成有介質絕緣層。
2.根據權利要求1所述的基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體，其特徵在於，所述環形溝道的深度滿足至少到達襯底、緩衝層或擴散阻擋層的上方。
3.根據權利要求2所述的基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體，其特徵在於，所述InP襯底的另一側表面具有增透膜，所述的介質絕緣層對應環形溝道的外圍表面具有第二接觸金屬層，所述環形溝道內壁及底部均具有介質絕緣層，所述的環形溝道的外側內壁以及溝道的底部在介質絕緣層的上方還均具有第二接觸金屬層。
4.根據權利要求3所述的基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體，其特徵在於，所述InP襯底的另一側表面的中心位置具有增透膜，其餘位置具有第二接觸金屬層。
5.根據權利要求2所述的基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體，其特徵在於，所述擴散阻擋層為P型擴散阻擋層，P型擴散阻擋層為AlInAs、AlGaInAs或InGaAsP,摻雜原子為C摻雜。
6.一種基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體的製備方法，其特徵在於，包括以下幾個步驟: (1)在InP襯底表面上依次生長緩衝層、擴散阻擋層、雪崩倍增層、電場控制層、漸變層、光吸收層、窗口層和接觸層； (2)在窗口層表面的中心位置形成導電區； (3)對應導電區的大小將接觸層邊緣的多餘部分進行腐蝕去除； (4)在處於導電區以外的窗口層部分形成環形溝道，所述環形溝道的深度滿足至少到達襯底或緩衝層的上方； (5)在窗口層上方以及環形溝道的內壁及底部上形成介質絕緣層，並在介質絕緣層的中心位置進行光刻，然後蒸發形成第一接觸金屬層； (6)在InP襯底的另一側表面沉積增透膜。
7.根據權利要求6所述的基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體的製備方法，其特徵在於，所述步驟(6)之後還包括一個步驟:在增透膜的中心位置旋塗光刻膠，然後蒸發金屬層，最終形成中心位置具有增透膜，外圍具有第二接觸金屬層。
全文摘要
本發明提供一種基於非N型InP襯底的雪崩光電二極體及其製備方法，該雪崩光電二極體包括InP襯底，InP襯底表面依次生長有緩衝層、擴散阻擋層、雪崩倍增層、電場控制層、漸變層、光吸收層、窗口層和接觸層，InP襯底為p型襯底或半絕緣襯底，所述的擴散阻擋層能降低緩衝層中摻雜原子向雪崩倍增層中的擴散，窗口層為半絕緣InP窗口層，所述的窗口層的中心具有通過擴散形成的導電區，所述窗口層在導電區的外部具有環形溝道。本發明的環形溝道可以有效減小整個pn結的面積，可以有效降低APD的暗電流到nA級，並且本發明只需要一次擴散就可以抑制InGaAs/InP雪崩光電二極體的邊緣擊穿，可以精確控制倍增層的厚度。
文檔編號H01L31/18GK103107231SQ201310045389
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月5日 優先權日2013年2月5日
發明者嶽愛文, 胡豔, 李晶, 王任凡 申請人:武漢電信器件有限公司