专利名称：背光pin光电二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种光通信系统中监控激光光二极管背光用的PIN光电ニ极管芯片，尤其涉及ー种抑制Tx-SD应用中激光器停止发光后背光PIN光电ニ极管响应电流的拖尾现象的背光PIN光电ニ极管芯片。
背景技术：
光通信系统中的发射元件主要为激光 二极管，激光二极管是将电信号转化为光信号的芯片，激光二极管的前端光输出依靠背光PIN光电ニ极管芯片产生的光电流来进行监测和调整。目前，普通的背光PIN光电ニ极管芯片可以满足大部分的光通信系统的要求。但是在ー些特殊的应用场合，如EP0N、GP0N突发式模式发射，背光PIN光电ニ极管必须有快速的脉冲响应，要求发射光信号截止后，背光PIN ニ极管的光电流必须在IOOns内截止。但是，平面扩散型PIN光电ニ极管响应电流都有一定的“拖尾”(Slow Tail)现象，因此，在光发射信号停止后，背光PIN光电ニ极管的响应电流要延迟300 2000ns后才会消失，导致突发模式光发射的Tx-SD信号出现“拖尾”现象。如图I和图2所示，背光用PIN光电ニ极管芯片的无光转换拖尾现象，是由于激光ニ极管背面发光入射到监控光功率用PIN光电ニ极管芯片的非有源区域，引起非耗尽区光生载流子发生扩散运动。扩散运动平均速率要远小于耗尽区光生载流子的漂移运动平均速率，因此导致脉冲响应信号的拖尾，特别是光功率关断时背光探測器响应电流下降沿缓慢，即Tx-SD应用中激光器停止发光后，背光PIN光电ニ极管响应电流的拖尾现象。线段8显示激光二极管数字信号下降沿响应截止时间，线段9为背光PIN光电ニ极管监控信号下降沿响应截止时间。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种背光PIN光电ニ极管，有效抑制Tx-SD应用中激光器停止发光后，响应电流的拖尾现象的背光用PIN光电ニ级管芯片。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的一种背光PIN光电ニ极管，包括在η型掺杂的InP衬底上依次外延生长η型掺杂的InP缓冲层、非故意掺杂InGaAs吸收层、非故意掺杂InP帽层、非故意掺杂InGaAs欧姆接触层，基于MOCVD外延方式实现Zn扩散，对InGaAs欧姆接触层和InP帽层进行ρ型掺杂，P型电极通过溅射的方式溅射钛、钼、金，所述P型电极由PN扩散结面向内扩展覆盖P型掺杂区。进ー步，所述PN扩散结面向内扩展的长度为2(T30cm。进一歩，由PN扩散结面向外扩展覆盖非故意掺杂区。进ー步，所述PN扩散结面向外扩展的长度为2(T40um。进ー步，所述通过ρ型电极通过剥离方式制成。本实用新型达到的技术效果如下由于本实用新型背光PIN光电ニ极管芯片，在普通背光PIN光电ニ极管芯片设计的基础上，将ρ型电极由PN扩散结面向内扩展2(T30um覆盖P型掺杂区，由PN扩散结面向外扩展2(T40um覆盖非故意掺杂区。因为Au层反射效果，有效降低了非故意掺杂区可接受到的激光二极管背面发光强度，极大程度上降低了 p-n界面非耗尽区产生的光生载流子数量，減少了 P-n结界面非故意掺杂区产生光电流而引起的延时，有效抑制了 Tx-SD应用中激光器停止发光后背光PIN光电ニ极管响应电流的拖尾现象。
图I现有技术的普通背光PIN光电ニ极管芯片的仰视图；图2现有技术的普通背光PIN光电ニ极管芯片的Tx-SD波形；图3本实用新型背光PIN光电ニ极管芯片的结构示意图； 图4本实用新型背光PIN光电ニ极管芯片的仰视图；图5本实用新型背光PIN光电ニ极管芯片的Tx-SD波形。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。如图3所示，为本实用新型背光PIN光电ニ极管芯片的结构，其外延结构包括在η型掺杂(掺杂杂质为S)的InP衬底I上依次外延生长η型掺杂的InP缓冲层2、非故意掺杂InGaAs吸收层3、非故意掺杂InP帽层4、非故意掺杂InGaAs欧姆接触层5，利用基于MOCVD外延系统的方式实现Zn扩散，对InGaAs欧姆接触层5和InP帽层4进行ρ型掺杂，ρ型电极采用溅射的方式溅射钛、钼、金，P型电极由P N扩散结面向内扩展2(T30um覆盖ρ型掺杂区6，由P N扩散结面向外扩展2(T40um覆盖非故意掺杂区7，采用剥离的方式形成ρ型电极(如图4)。由于本实用新型背光PIN光电ニ极管芯片，在普通背光PIN光电ニ极管芯片设计的基础上，将P型电极由PN扩散结面向内扩展2(T30um覆盖ρ型掺杂区，由PN扩散结面向外扩展2(T40um覆盖非故意掺杂区。因为Au层反射效果，有效降低了非故意掺杂区可接受到的激光二极管背面发光强度，极大程度上降低了 P-n界面非耗尽区产生的光生载流子数量，減少了 P-n结界面非故意掺杂区产生光电流而引起的延时，有效抑制了 Tx-SD应用中激光器停止发光后背光PIN光电ニ极管响应电流的拖尾现象(如图5)，线段10显示激光二极管数字信号下降沿响应截止时间，线段11为本实用新型背光PIN光电ニ极管监控信号下降沿响应截止时间，两者之间的响应延迟时间缩短至50ns以内，满足EPON、GPON突发式模块应用要求。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种背光PIN光电二极管，包括在n型掺杂的InP衬底上依次外延生长n型掺杂的InP缓冲层、非故意掺杂InGaAs吸收层、非故意掺杂InP帽层、非故意掺杂InGaAs欧姆接触层，P型电极通过溅射的方式溅射钛、钼、金，其特征在于，所述P型电极由PN扩散结面向内扩展覆盖P型掺杂区。
2.如权利要求I所述的背光PIN光电二极管，其特征在于，所述PN扩散结面向内扩展的长度为2(T30cm。
3.如权利要求I所述的背光PIN光电二极管，其特征在于，由PN扩散结面向外扩展覆盖非故意掺杂区。
4.如权利要求3所述的背光PIN光电二极管，其特征在于，所述PN扩散结面向外扩展的长度为2(T40um。
5.如权利要求I所述的背光PIN光电二极管，其特征在于，所述p型电极通过剥离方式制成。
专利摘要本实用新型公开了一种背光PIN光电二极管，包括在n型掺杂的InP衬底上依次外延生长n型掺杂的InP缓冲层、非故意掺杂InGaAs吸收层、非故意掺杂InP帽层、非故意掺杂InGaAs欧姆接触层，基于MOCVD外延方式实现Zn扩散，对InGaAs欧姆接触层和InP帽层进行p型掺杂，p型电极通过溅射的方式溅射钛、铂、金，所述p型电极由PN扩散结面向内扩展覆盖p型掺杂区，本实用新型有效降低了非故意掺杂区可接受到的激光二极管背面发光强度，极大程度上降低了p-n界面非耗尽区产生的光生载流子数量，减少了p-n结界面非故意掺杂区产生光电流而引起的延时，有效抑制了Tx-SD应用中激光器停止发光后背光PIN光电二极管响应电流的拖尾现象。
文档编号H01L31/105GK202405297SQ201120422369
公开日2012年8月29日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者唐琦, 秦龙 申请人:武汉华工正源光子技术有限公司