发明名称 光二极体之空乏区结构
摘要 一种光二极体之空乏区结构,其磊晶层结构(from top to bottom)系由第一P型掺杂层(p-type)、第一N型掺杂层(n-tyep)、第二P型掺杂层(p-type)、一未掺杂层(undoped)、以及第二N型掺杂层(n-type)所组成,成为p-n-p-i-n磊晶层,并成长于所有参杂或是半绝缘的半导体基板上。藉此,不但可以提升光侦测器的输出功率与频宽乘积,更解决电子飘移速度因外加偏压过大而降低的问题,其更可以应用在光纤通信波长的光检测器。
申请公布号 TWI251940 申请公布日期 2006.03.21
申请号 TW094111145 申请日期 2005.04.08
申请人 国立中央大学 发明人 吴衍祥;吴忠谕;许晋玮
分类号 H01L31/06 主分类号 H01L31/06
代理机构 代理人 欧奉璋 台北市信义区松山路439号3楼
主权项 1.一种光二极体之空乏区结构,其特征在于:其磊晶 层结构(from top to bottom)系由第一P型掺杂层(p-type) 、第一N型掺杂层(n-tyep)、第二P型掺杂层(p-type)、 一未掺杂层(undoped)、以及第二N型掺杂层(n-type)所 组成,成为p-n-p-i-n磊晶层,并成长于所有参杂或是 半绝缘的半导体基板上。 2.依申请专利范围第1项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该磊晶层结构可由化合物半导体和其 合金半导体所形成。 3.依申请专利范围第2项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该化合物半导体可为GaAs、InP、GaN,而其 合金半导体可为AlGaN、InGaN、InGaAs、InGaAsP、InAlAs 、InP、InAlGaAs、GaAs、AlGaAs。 4.依申请专利范围第1项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该磊晶层结构可由四族元素半导体和 其合金半导体所形成。 5.依申请专利范围第4项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该四族元素半导体可为Si,其合金半导 体可为SiGe。 6.依申请专利范围第1项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该第一P型掺杂层可选择吸光材料作为 光吸收层,并给予渐变掺杂以加速电子排出。 7.依申请专利范围第1项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该第一N型掺杂层可选择具有弹道传输 特性之不吸光材料以加速载子传输,掺杂部分可使 用渐变n-type掺杂以增加崩溃电压及最大输出电流( 图十)。 8.依申请专利范围第1项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该第二P型掺杂层及未掺杂层可使用不 吸收光的三元或四元合金,并经由适当的厚度及其 掺杂程度,以使第一N型掺杂层能操作在载子漂移 速度的尖峰値。 9.依申请专利范围第1项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该第二N型掺杂层为用以形成Ohmic contact 之重掺杂半导体。 10.依申请专利范围第1项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该半导体基板可为GaAs、InP、GaN、AlN、 Si或GaSb等基板。 11.依申请专利范围第1项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该磊晶层结构系可运用于侧照式的侦 测器。 12.依申请专利范围第1项所述之光二极体之空乏区 结构,其中,该磊晶层结构系可运用于垂直照射的 侦测器。 图式简单说明: 第1图,系习用低光功率和高光率照射下时的p-i-n侦 测器之带型图。 第2图,系习用之低光功率和高光率照射下时的UTC 侦测器之带型图。 第3图,系习用电子速度对电场之作图。 第4图,系本发明之结构示意图。 第5图,系本发明之电子速度对电场之作图。 第6图,系本发明之量测与模拟之频率响应图。 第7图,系本发明之随光电流变化所量得之频宽对 不同之偏压作图。 第8图,系本发明光效率之量测对不同面积作图。 第9图,系本发明功率之量测对不同的偏压作图。 第10图,系本发明之不同掺杂形式下电场之分布与 对应情形下的p-n浓度分布图。 第11图,系本发明作为侧照式的光检测器示意图。 第12图,系本发明作为垂直照射的光检测器示意图 。
地址 桃园县中坜市中大路300号
您可能感兴趣的专利