專(zhuān)利名稱(chēng)：具有分離的吸收和倍增區(qū)的基于半導(dǎo)體波導(dǎo)的雪崩光電檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及光學(xué)器件，更具體地，但非專(zhuān)門(mén)涉及光電檢測(cè)器。
背景技術(shù)：
由于因特網(wǎng)數(shù)據(jù)話務(wù)的增長(zhǎng)速率已超過(guò)了語(yǔ)音話務(wù)，因此對(duì)快速且有效的基于光學(xué)的技術(shù)的需求也日益增長(zhǎng)，從而推動(dòng)了對(duì)光纖通信的需求。密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)中多個(gè)光通道通過(guò)同一光纖的傳輸提供了一種使用由光纖提供的空前容量(信道帶寬)的簡(jiǎn)單方法。該系統(tǒng)中常用的光學(xué)部件包括波分復(fù)用(WDM)發(fā)射器和接收器、諸如衍射光柵、薄膜濾光片、光纖布拉格光柵、陣列波導(dǎo)光柵等濾光片、光分插(add/drop)復(fù)用器、激光器、光轉(zhuǎn)換器和光電檢測(cè)器。通過(guò)將入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光電二極管可用作光電檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)光。可將電路耦合到光電檢測(cè)器來(lái)接收表示入射光的電信號(hào)。電路然后可依照期望的應(yīng)用來(lái)處理該電信號(hào)。


參考以下附圖描述本發(fā)明的非限制且非窮舉實(shí)施例，在所有附圖中，除非另外指定，否則相同的參考標(biāo)號(hào)指示相同的部分。
圖1A是對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出一種光通信系統(tǒng)的框圖，該系統(tǒng)包括具有分離的吸收和倍增區(qū)的基于半導(dǎo)體波導(dǎo)的雪崩光電檢測(cè)器。
圖1B是對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出具有分離的吸收和倍增區(qū)的基于半導(dǎo)體波導(dǎo)的雪崩光電檢測(cè)器的橫截面圖的的圖示。
圖2是對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出當(dāng)在具有分離的吸收和倍增區(qū)的基于半導(dǎo)體波導(dǎo)的雪崩光電檢測(cè)器的倍增區(qū)中使用硅時(shí)對(duì)靈敏度的改進(jìn)。
具體實(shí)施例方式
公開(kāi)了用于具有分離的吸收和倍增區(qū)的基于半導(dǎo)體波導(dǎo)的雪崩光電檢測(cè)器的方法和裝置。在以下描述中，陳述了眾多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以清楚，無(wú)需采用這些具體細(xì)節(jié)即可實(shí)施本發(fā)明。在其它情況下，未詳細(xì)描述公知的材料或方法，以避免模糊本發(fā)明。
貫穿本說(shuō)明書(shū)，對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的引用意味著關(guān)于該實(shí)施例所描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。由此，貫穿本說(shuō)明書(shū)各處的“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”的短語(yǔ)的出現(xiàn)不必都指的是同一實(shí)施例。此外，可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中用任何合適的方式組合各具體特征、結(jié)構(gòu)或特性。另外，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，此處所提供的附圖用于解釋的目的，且附圖不必按規(guī)定比例來(lái)繪制。
圖1A是對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出一種光通信系統(tǒng)100的框圖，該系統(tǒng)100包括具有分離的吸收和倍增區(qū)的基于半導(dǎo)體波導(dǎo)的雪崩光電檢測(cè)器(APD)101。如圖所示，光源137生成光束115。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，信號(hào)可在光束115上進(jìn)行編碼，使得在光學(xué)系統(tǒng)100中在光束115中攜帶數(shù)據(jù)或信息。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，光束115可包括紅外或近紅外波長(zhǎng)，例如1,300納米和/或1,550納米等。對(duì)于另一實(shí)施例，光束115可包括諸如1000納米到1500納米光等光波長(zhǎng)范圍。如圖1A所示，光纖139可被光學(xué)地耦合以從光源137接收光束115。包括雪崩光電檢測(cè)器101的光學(xué)接收器可被光學(xué)地耦合以接收光束115，以將光束中的信號(hào)從光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
圖1A所示的示例示出光接收器包括設(shè)置在半導(dǎo)體材料105上的光波導(dǎo)103。光束115從光纖139接收，并被傳導(dǎo)到光波導(dǎo)103。在所示的示例中，光束115通過(guò)光波導(dǎo)103中限定的集成濾光片141沿光波導(dǎo)103傳播，然后通過(guò)半導(dǎo)體材料105中的光波導(dǎo)103中限定的集成可變光衰減器(VOA)143傳播。在所示的示例中，濾光片141包括集成于半導(dǎo)體材料105的布拉格光柵等。對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，集成可變光衰減器143可用于在光束115通過(guò)光波導(dǎo)103傳播時(shí)可變地衰減該光束。
當(dāng)光束115繼續(xù)沿光波導(dǎo)103傳播時(shí)，光束115到達(dá)光波導(dǎo)103的雪崩光電檢測(cè)器101部分，它包括沿光波導(dǎo)103限定的吸收區(qū)107，以及沿光波導(dǎo)103限定的、靠近高吸收區(qū)107的倍增區(qū)109。注意，光波導(dǎo)103的雪崩光電檢測(cè)器101部分和光纖139之間的光波導(dǎo)103部分(包括濾光片141和可變光衰減器143)不是必需的，且對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光纖139可以直接耦合到光波導(dǎo)103的雪崩光電檢測(cè)器101部分。
圖1B是對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，更詳細(xì)示出具有分離的吸收和倍增區(qū)的基于半導(dǎo)體波導(dǎo)的雪崩光電檢測(cè)器101的橫截面圖的圖示。如可從圖1A和1B中觀察到的，吸收區(qū)107包括第一類(lèi)半導(dǎo)體材料，而倍增區(qū)109包括第二類(lèi)半導(dǎo)體材料。倍增區(qū)109包括沿光波導(dǎo)103限定的第一和第二摻雜區(qū)111和113。摻雜區(qū)111和113用相反電極的摻雜物來(lái)?yè)诫s，這在倍增區(qū)109的摻雜區(qū)111和113之間的分界面或結(jié)處產(chǎn)生了一個(gè)高電場(chǎng)。例如，摻雜區(qū)111可包括p型摻雜劑，而摻雜區(qū)113可包括n型摻雜劑，這導(dǎo)致倍增區(qū)109的摻雜區(qū)111和113之間的分界面處的p-n結(jié)。
對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，吸收區(qū)107中包括的第一類(lèi)半導(dǎo)體材料大多數(shù)或主要是本征的或輕微摻雜的鍺(Ge)。為本發(fā)明的目的，“大多數(shù)”或“主要”包括鍺的吸收區(qū)107被解釋為主要包括鍺或包括的鍺比其它材料多的第一半導(dǎo)體材料。由此，吸收區(qū)107具有相對(duì)較高的折射率，諸如約4.0。另外，對(duì)于主要包括鍺的吸收區(qū)107，在紅外或近紅外光范圍中，在諸如1,300或1,550納米波長(zhǎng)或其它波長(zhǎng)吸收光束115。注意，吸收區(qū)107不是基于具有附帶的膜厚度約束的量子勢(shì)阱活性區(qū)，而是基于相對(duì)較厚的膜的途徑。其它光波長(zhǎng)也可用吸收區(qū)107來(lái)吸收。例如，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，波長(zhǎng)范圍在1000到1300納米等的光也可在吸收區(qū)107中吸收。
對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，包括在倍增區(qū)109的摻雜區(qū)111和113中的第二類(lèi)半導(dǎo)體材料包括與吸收區(qū)107的折射率相比具有較低折射率的半導(dǎo)體材料。例如，對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在倍增區(qū)109的摻雜區(qū)111和113中包括硅(Si)。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在倍增區(qū)109的摻雜區(qū)111和113中使用硅導(dǎo)致倍增區(qū)109具有大約為3.5的折射率，這相對(duì)于吸收區(qū)107中的鍺的折射率而言是較低的折射率。
參考圖1B所示的橫截面圖，用通過(guò)光波導(dǎo)103傳播的虛線示出了光束115的光模的強(qiáng)度分布的橫截面圖。如可以見(jiàn)到的，對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光波導(dǎo)103是肋形波導(dǎo)。在該圖示中，對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，倍增區(qū)109的摻雜區(qū)113主要限定在板形區(qū)中，而倍增區(qū)109的一部分沿光波導(dǎo)103限定在肋形區(qū)中。倍增區(qū)109的摻雜區(qū)111沿光波導(dǎo)103限定在肋形區(qū)中。吸收區(qū)107限定在沿光波導(dǎo)103靠近倍增區(qū)109但與其分離之處。在所示的示例中，吸收區(qū)107沿光波導(dǎo)103限定在肋形區(qū)中，而薄居間層129安置在吸收區(qū)107和倍增區(qū)之間。居間層109可包括諸如本征硅等半導(dǎo)體材料，以將吸收區(qū)107的鍺與倍增區(qū)109的摻雜區(qū)111分離。在所示的示例中，光波導(dǎo)103被示出為安置在絕緣體襯底硅(SOI)晶片中，且在半導(dǎo)體材料層105和半導(dǎo)體材料層133之間安置了絕緣層131。
如圖1B所示，一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)125和127分別被耦合到倍增區(qū)109的摻雜區(qū)113和吸收區(qū)107。在所示的示例中，觸點(diǎn)125被耦合到正電壓V+，而觸點(diǎn)127被耦合接地。因此，在吸收區(qū)107和倍增區(qū)109之間產(chǎn)生了低電場(chǎng)。隨著對(duì)觸點(diǎn)125和127加偏壓，在吸收區(qū)107和倍增區(qū)109之間產(chǎn)生的電場(chǎng)低于在倍增區(qū)109的摻雜區(qū)111和113之間的結(jié)處產(chǎn)生的相對(duì)較高的電場(chǎng)。在所示的示例中，示出摻雜層135被安置在觸點(diǎn)127和吸收區(qū)107之間，以提供與吸收區(qū)107和觸點(diǎn)127之間減少的電阻的改進(jìn)的電耦合。例如，對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，摻雜區(qū)135可包括p摻雜的鍺或硅等，以改進(jìn)吸收區(qū)107對(duì)觸點(diǎn)127以及對(duì)地的電耦合。
在工作中，光束115沿光波導(dǎo)103傳輸，如圖1B中的虛線所示的。由于吸收區(qū)107具有比倍增區(qū)109高的折射率，因此光束115從倍增區(qū)109拉向吸收區(qū)107，如圖1B中的箭頭117所示的。光束115然后在吸收區(qū)107中吸收，這在吸收區(qū)107中產(chǎn)生了從光束115生成的光載流子或電子-空穴對(duì)119，如圖1B所示的。吸收區(qū)107和倍增區(qū)109之間的低電場(chǎng)加速了吸收區(qū)107中生成的光載流子或電子-空穴對(duì)119，使得來(lái)自吸收區(qū)107中生成的電子-空穴對(duì)119的某些電子因此漂移到倍增區(qū)109中，后者在摻雜區(qū)111和113之間的結(jié)處的高得多的電場(chǎng)下。由于摻雜區(qū)111和113之間的結(jié)處的電場(chǎng)如此高，因此對(duì)于從吸收區(qū)107漂移到倍增區(qū)109的電子發(fā)生碰撞電離。
如圖1B中所示的，作為來(lái)自從吸收區(qū)107漂移到摻雜區(qū)111和113之間的結(jié)處的高電場(chǎng)的電子的碰撞電離123的結(jié)果，在摻雜區(qū)111和113之間的結(jié)處產(chǎn)生或倍增了額外的電子-空穴對(duì)119。因此，對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，從光束115在吸收區(qū)107中的吸收造成的光電流在倍增區(qū)109中倍增或放大。然后在觸點(diǎn)125和127處收集光載流子。例如，可在觸點(diǎn)127處收集空穴，并在觸點(diǎn)125處收集電子。觸點(diǎn)125和127可被耦合到電路系統(tǒng)，以處理觸點(diǎn)125和127處作為吸收區(qū)107中吸收光束115以及倍增區(qū)109中倍增光載流子的結(jié)果而存在的信號(hào)。因此，對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，光束115中編碼的光信號(hào)在觸點(diǎn)125和127處被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這然后可由耦合到觸點(diǎn)125和127的電路進(jìn)行電處理。
如上所述，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，倍增區(qū)109包括硅。圖2是示出對(duì)在倍增區(qū)109中使用硅而非諸如磷化銦(InP)等另一材料的雪崩光電檢測(cè)器101的另一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的靈敏度的改進(jìn)的示意圖201。具體地，圖201示出了對(duì)于雪崩光電檢測(cè)器101的各實(shí)施例，在接收器靈敏度dBm與光電倍增增益M之間的關(guān)系曲線。具體地，曲線203示出了對(duì)基于磷化銦的雪崩光電檢測(cè)器，接收器靈敏度與光電倍增增益之間的關(guān)系，而曲線205示出了對(duì)基于硅的雪崩光電檢測(cè)器，接收器靈敏度與光電倍增增益之間的關(guān)系。如可通過(guò)比較曲線203和205從圖2中觀察到的，對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)使用基于硅的雪崩光電檢測(cè)器來(lái)代替基于磷化銦的雪崩光電檢測(cè)器，接收器靈敏度改進(jìn)了大約4-5dB。這示出對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在倍增區(qū)109中使用硅來(lái)代替磷化銦從而需要更少的能量，以準(zhǔn)確地檢測(cè)由雪崩光電檢測(cè)器接收的光信號(hào)中編碼的信號(hào)。
對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在倍增區(qū)109中使用硅如圖2所示改進(jìn)了雪崩光電檢測(cè)器101的靈敏度，這是由于材料中的電子和空穴的碰撞電離特性。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，由于在倍增區(qū)109中使用硅，基本上僅一種類(lèi)型的載流子，尤其是電子，就能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞電離123。這可用k因子定量地看到，k因子是空穴與電子的碰撞電離系數(shù)比。硅具有大約比例如磷化銦低一個(gè)數(shù)量級(jí)的k因子。使用硅的結(jié)果是基本上在倍增區(qū)109中僅選擇性地倍增或擴(kuò)大了電子而非空穴。由此，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例而言，與具有較高k因子的材料相比，降低了雪崩光電檢測(cè)器101的噪聲和不穩(wěn)定性。示出依賴(lài)k因子(k)的過(guò)量噪聲的公式如下FA(M)＝kM+(1-k)(2-(1/M)) (公式1)其中，F(xiàn)4是過(guò)量噪聲因子，M是雪崩光電檢測(cè)器的增益。
對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，由于在倍增區(qū)109中生成一種以上類(lèi)型的載流子而導(dǎo)致逸出的機(jī)率基本上被降低，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)在倍增區(qū)109使用硅，基本上僅電子能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞電離123。舉例說(shuō)明，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，硅的k因子值小于0.05或大約為0.02-0.05。作為比較，諸如砷化銦鎵(InGaAs)等其它材料的k因子值大約為0.5-0.7，而對(duì)于鍺，k因子值大約為0.7-1.0。由此，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，使用硅的k因子值小于其它材料。因此，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在倍增區(qū)109中使用硅可得到與使用諸如砷化銦鎵或鍺等其它材料的雪崩光電檢測(cè)器相比改進(jìn)的靈敏度。
本發(fā)明所示的實(shí)施例的以上描述，包括摘要中所描述的內(nèi)容，不旨在窮舉或作為對(duì)所公開(kāi)的精確形式的限制。盡管此處為說(shuō)明性目的描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例和示例，但是相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，各種等效改進(jìn)和修改是可能的。實(shí)際上，可以理解，為解釋的目的提供了具體的波長(zhǎng)、維度、材料、次數(shù)、電壓、能量范圍值等，且在依照本發(fā)明的教導(dǎo)的其它實(shí)施例中也可采用其它值。
鑒于以上詳細(xì)描述，可對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作出這些修改。所附權(quán)利要求書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)不應(yīng)被解釋為將本發(fā)明限于說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所公開(kāi)的具體實(shí)施例。相反，范圍是完全由所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)確定的，權(quán)利要求書(shū)應(yīng)依照權(quán)利要求書(shū)的解釋所建立的原則來(lái)解釋。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括沿光波導(dǎo)限定的吸收區(qū)，所述吸收區(qū)包括具有第一折射率的第一類(lèi)半導(dǎo)體材料；以及沿所述光波導(dǎo)限定的、靠近所述吸收區(qū)但與其分離的倍增區(qū)，所述倍增區(qū)包括具有第二折射率的第二類(lèi)半導(dǎo)體材料，所述第一折射率大于所述第二折射率，使得通過(guò)所述光波導(dǎo)傳輸?shù)墓馐鴱乃霰对鰠^(qū)拉向所述吸收區(qū)，并在所述吸收區(qū)中吸收，以從所述光束產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，所述倍增區(qū)包括沿所述光波導(dǎo)限定的第一和第二摻雜區(qū)，所述第一和第二摻雜區(qū)具有相反的極性，以產(chǎn)生電場(chǎng)來(lái)倍增在所述吸收區(qū)中產(chǎn)生的電子。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一類(lèi)半導(dǎo)體材料實(shí)質(zhì)上包括鍺。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一折射率大約等于4。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述吸收區(qū)中吸收的光束包括波長(zhǎng)大約為1300或1550納米的光。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二類(lèi)半導(dǎo)體材料實(shí)質(zhì)上包括硅。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二折射率大約等于3.5。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二類(lèi)半導(dǎo)體材料具有小于約0.05的k因子值，使得所述吸收區(qū)中產(chǎn)生的電子而非所述吸收區(qū)中產(chǎn)生的空穴在所述倍增區(qū)中選擇性地倍增。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二摻雜區(qū)包括硅的p摻雜區(qū)和n摻雜區(qū)。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光束包括紅外或近紅外光。
10.一種方法，包括將光束傳輸?shù)桨仓迷诎雽?dǎo)體材料中的光波導(dǎo)；在沿所述光波導(dǎo)限定的吸收區(qū)中吸收所述光束，以從所述光束產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，所述吸收區(qū)包括具有第一折射率的第一類(lèi)半導(dǎo)體材料；以及選擇性地倍增所述吸收區(qū)中產(chǎn)生的、漂移到沿所述光波導(dǎo)限定的倍增區(qū)中的電子，所述倍增區(qū)包括具有第二折射率的第二類(lèi)半導(dǎo)體材料，所述第一折射率大于所述第二折射率。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括響應(yīng)于所述第一折射率大于所述第二折射率，將所述光束的模從所述倍增區(qū)拉向所述吸收區(qū)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括響應(yīng)于所述倍增區(qū)中的高電場(chǎng)，加速所述吸收區(qū)中產(chǎn)生的、漂移到所述倍增區(qū)中的電子。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，倍增所述吸收區(qū)中產(chǎn)生的、漂移到所述倍增區(qū)中的電子是響應(yīng)于所述倍增區(qū)中的碰撞電離進(jìn)行的。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，對(duì)倍增所述倍增區(qū)的電子的選擇是響應(yīng)于具有小于約0.05的k因子值的第二類(lèi)硅而進(jìn)行的。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述光束包括紅外或近紅外光。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一類(lèi)半導(dǎo)體材料實(shí)質(zhì)上包括鍺，所述第二類(lèi)半導(dǎo)體材料實(shí)質(zhì)上包括硅。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一折射率大約等于4，所述第二折射率大約等于3.5。
18.一種系統(tǒng)，包括生成具有紅外或近紅外波長(zhǎng)的光束的光源；光學(xué)上被耦合以接收來(lái)自所述光源的光束的光纖；以及光學(xué)上被耦合以接收來(lái)自所述光纖的光束的光接收器；所述光接收器包括沿半導(dǎo)體材料中的光波導(dǎo)限定的吸收區(qū)，所述吸收區(qū)包括具有第一折射率的第一類(lèi)半導(dǎo)體材料；以及沿所述光波導(dǎo)限定的倍增區(qū)，所述倍增區(qū)靠近所述吸收區(qū)但與其分離，所述倍增區(qū)包括具有第二折射率的第二類(lèi)半導(dǎo)體材料，所述第一折射率大于所述第二折射率，使得所述光學(xué)接收器接收的光束通過(guò)所述光波導(dǎo)傳輸，并從所述倍增區(qū)拉向所述吸收區(qū)且在所述吸收區(qū)中吸收，以從所述光束產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，所述倍增區(qū)包括沿所述光波導(dǎo)限定的第一和第二摻雜區(qū)，所述第一和第二摻雜區(qū)具有相反的極性，以產(chǎn)生電場(chǎng)來(lái)倍增所述吸收區(qū)中產(chǎn)生的電子。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一類(lèi)半導(dǎo)體材料實(shí)質(zhì)上包括鍺，所述第二類(lèi)半導(dǎo)體材料實(shí)質(zhì)上包括硅。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括光束，所述光束包括波長(zhǎng)約為1300或1550納米的光。
21.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)接收器還包括沿所述半導(dǎo)體材料中的光波導(dǎo)限定的濾光片。
22.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)接收器還包括沿所述半導(dǎo)體材料中的光波導(dǎo)限定的光衰減器。
全文摘要
公開(kāi)了一種基于半導(dǎo)體波導(dǎo)的光接收器。依照本發(fā)明的各方面的一種裝置包括沿光波導(dǎo)限定的吸收區(qū)。該吸收區(qū)包括具有第一折射率的第一類(lèi)半導(dǎo)體材料。該裝置還包括沿光波導(dǎo)限定的倍增區(qū)。該倍增區(qū)靠近該吸收區(qū)，但與其分離。該倍增區(qū)包括具有第二折射率的第二類(lèi)半導(dǎo)體材料。第一折射率大于第二折射率，使得通過(guò)光波導(dǎo)傳輸?shù)墓馐鴱谋对鰠^(qū)拉向吸收區(qū)并在吸收區(qū)中吸收，以從光束產(chǎn)生電子－空穴對(duì)。該倍增區(qū)包括沿光波導(dǎo)限定的第一和第二摻雜區(qū)。該第一和第二摻雜區(qū)具有相反的極性以創(chuàng)建電場(chǎng)來(lái)倍增吸收區(qū)中產(chǎn)生的電子。
文檔編號(hào)G02B6/42GK1858916SQ20061007768
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月3日
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