 技術摘要： |
一種光偵測元件，為新穎之砷化銦鋁(InAlAs)累增崩潰光二極體(Avalanche Photodiode,APD)結構，係採取陰極(累增層(M-layer)在底部)電極在下之磊晶層結構，讓累增層(Multiplication Layer)電場最強之區域包覆在元件內部底層以避免表面擊穿(Surface breakdown)，且使用雙平台(double mesa)結構而達成累增層電場侷限之效果，且能進一步以具有超薄厚度且較寬能隙之複合式累增層降低穿隧暗電流，更可縮薄等效之累增層厚度，達到提升靈敏度之效。
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| 解決的問題或達成的功效： |
本發明係有關於一種光偵測元件，尤指涉及一種累增崩潰光二極體(Avalanche Photodiode,APD)，特別係指採取陰極(累增層(M-layer)在底部)電極在下之磊晶層結構，讓累增層電場最強之區域包覆在元件內部底層以避免表面擊穿(Surface breakdown)，且使用雙平台(double mesa)結構而達成累增層電場侷限之效果者。
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| 應用領域： |
光通訊
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| 適用產品： |
光偵測元件
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| IPC： |
H01L-031/107(2006.01);H01L-031/0304(2006.01)
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| Claim 1： |
1.一種光偵測元件，係包括：一P型歐姆接觸層(Ohmic Contact Layer)，係為p + -型摻雜之第一半導體；一N型歐姆接觸層，係為n + -型摻雜之第二半導體；一透光層(Window Layer)，係為p+-型摻雜之第三半導體，並夾置於該P型歐姆接觸層與該N型歐姆接觸層之間；一第一帶溝漸變層(Graded Bandgap Layer)，係為p + 型摻雜之第四半導體，並夾置於該透光層與該N型歐姆接觸層之間；一第一光吸收層(Absorption Layer)，係為漸變p-型摻雜之第五半導體，並夾置於該第一帶溝漸變層與該N型歐姆接觸層之間；一第二光吸收層，係為無摻雜(Undoped)之第六半導體，並夾置於該第一光吸收層與該N型歐姆接觸層之間；一第二帶溝漸變層，係為無摻雜之第七半導體，並夾置於該第二光吸收層與該N型歐姆接觸層之間；一遮蔽緩衝層(Field Buffer Layer)，係為無摻雜之第八半導體，並夾置於該第二帶溝漸變層與該N型歐姆接觸層之間；一第一P型電場控制層(Field Control Layer)，係為p-型摻雜之第九半導體，並夾置於該遮蔽緩衝層與該N型歐姆接觸層之間；一累增層(Multiplication Layer)，係為無摻雜之第十半導體，並夾置於該第一P型電場控制層與該N型歐姆接觸層之間；以及一N型接觸層，係為n-型摻雜之第十一半導體，並夾置於該累增層與該N型歐姆接觸層之間；該光偵測元件之結構(from Top to Bottom)係由上述P型歐姆接觸層、透光層、第一帶溝漸變層、第一光吸收層、第二光吸收層、第二帶溝漸變層、遮蔽緩衝層、第一P型電場控制層、累增層、N型接觸層以及N型歐姆接觸層所組成，成為陰極(n-side(M-layer)down)電極在下之磊晶層結構，且在該第一光吸收層與該第二光吸收層之間具有一第一平台(mesa)結構，以及在該第二帶溝漸變層與該遮蔽緩衝層之間具有一第二平台結構，俾以該第一、二平台結構將電場侷限在元件中心。
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