电洞入射式吸收累增分离之累崩光二极体

摘要

本发明系突破传统累崩光二极体(Avalanche Photodiode) 之制作方式，改以非晶矽材料制成。并分离传统累崩光二极体之吸收层及累增层，如此可降低暗电流(darkcurrent)，提高光增益值，使本发明”电洞注入式吸收累增分离之累崩光二极体”在16伏特偏压及入射光功率１μｗ条件下，其光增益值可达686-，非常适合长距离光电通讯应用，有别于传统之累崩光二极体因高温制程及制程复离而成本高昂；本发明具有制程简单低温制程，成本低廉之特性，实为极经济之创新发明。

主权项

1.一种高增益吸收累增分离之累崩光二极体,其包括一基板;一吸收层,该吸收层位于该基板上,且系以非晶矽锗(a-Sil-x Gex:H)材料形成;一累增层,该累增层位于该吸收层上,且系以非晶矽(a-Si:H)材料形成;及一铝层,该铝层位于该累增层上方。2.如申请专利范围第1项之高增益吸收累增分离之累崩光二极体,其中,该基板系由在玻璃上蒸镀一层透明导电氧化物而形成。3.如申请专利范围第1项之高增益吸收累增分离之累崩光二极体,其中,该吸收层系由在一层n+型非晶矽材料上沉积一层本质非晶矽锗材料而成。4.如申请专利范围第1项之高增益吸收累增分离之累崩光二极体,其中,该累增层系由在一层n+型非晶矽材料上沉积一层本质非晶矽材料而成。5.如申请专利范围第2项之高增益吸收累增分离之累崩光二极体,其中,该透明导电氧化物为氧化锡铟(ITO,Indium-Tin-Oxide)。6.如申请专利范围第2项之高增益吸收累增分离之累崩光二极体,其中,该非晶矽锗(a-Sil-x Gex:H)材料的锗含量原子百分比X値可为0至0.48,以分别吸收波长为525nm至820nm的红光及红外线。图式简单说明:第一图高增异非晶矽吸收累增分离之累崩光二极体之结构图。第二图高增异非晶矽吸收累增分离之累崩光二极体之能带图与电场 。第三图在不同入射光能量意下1-V之特性曲线图。第四图电洞入射式SAMAPD与传动式PIN APD之入射光能量以与光增益値之关系图。第五图电洞入射式SAMAPD之光增益値与负偏压之关系图。第六图电洞入射式SAMAPD之暗电流与负偏压关系图。第七图电洞入射式SAMAPD之光频谱响应图。第八图电洞入射式SAMAPD在负偏压14V时之响应速度。