Fotodiodo de avalancha con acomplamiento de guía de ondas y método de fabricación del mismo.

Un fotodiodo de avalancha, que comprende:

un sustrato aislante de germanio,

GeOI, en donde:

una capa de absorción de germanio-intrínseco, I-Ge, (31) se dispone sobre el sustrato GeOI para la absorción de una señal óptica y la generación de portadoras foto-generadas;

una segunda capa de silicio-germanio tipo-p, SiGe, (24) se dispone sobre la capa de absorción de I-Ge (31), y una primera capa de SiGe tipo-p (23) se dispone sobre la segunda capa de SiGe tipo-p (24), en donde un contenido de germanio, Ge, en la primera capa de SiGe tipo-p (23) y en la segunda capa de SiGe tipo-p (24) es inferior o igual al 20%;

una primera capa de dióxido de silicio, SiO2 (72) se dispone adicionalmente sobre el sustrato GeOI, y una segunda capa de SiO2 (73) se dispone sobre la primera capa de SiO2 (72);

una capa de guía de ondas de SiGe (21) y una capa de guía de ondas de SiGe de tipo cónico (22) se disponen sobre la primera capa de SiO2 (72), en donde el contenido de Ge en cualquiera de las capas de guía de ondas de SiGe es menor o igual al 20%;

una capa de guía de ondas de silicio, Si, de tipo cónico (11) y una capa de guía de ondas de Si (12) se disponen adicionalmente sobre la segunda capa de SiO2 (73) y la capa de guía de ondas de SiGe (21) respectivamente;

una capa de multiplicación de Si tipo-n fuertemente dopada (13) se dispone sobre la capa de guía de ondas de SiGe de tipo cónico (22) y la primera capa de SiGe tipo-p (23);

se dispone un electrodo de cátodo (62) sobre la capa de multiplicación de Si tipo-n fuertemente dopada (13); y

se disponen los electrodos de ánodo (61) sobre el sustrato GeOI;

en donde la capa de guía de ondas de Si de tipo cónico (11), la capa de guía de ondas de Si (12), la capa de guía de ondas de SiGe (21) y la capa de guía de ondas de SiGe de tipo cónico (22) forman una estructura de acoplamiento de ondas evanescentes;

la capa de guía de ondas de SiGe (21), la capa de guía de ondas de SiGe de tipo cónico (22), la primera capa de SiGe tipo-p (23) y la segunda capa de SiGe tipo-p (24) forman una estructura de tipo cónico, en donde la capa de guía de ondas de SiGe (21), la capa de guía de ondas de SiGe de tipo cónico (22) y la primera capa de SiGe tipo-p (23) se disponen en el mismo plano y tienen el mismo espesor, una anchura de la capa de guía de ondas de SiGe de tipo cónico (22) disminuye desde la anchura de la capa de guía de ondas de SiGe (21) hasta la anchura de la primera capa de SiGe tipo-p (23); y la longitud de la primera capa de SiGe tipo-p (23) dispuesta sobre la segunda capa de SiGe tipo-p (24) se corresponde con la longitud de la segunda capa de SiGe tipo-p (24); y

la capa de guía de ondas de SiGe (21), la capa de guía de ondas de SiGe de tipo cónico (22), la primera capa de SiGe tipo-p (23), la segunda capa de SiGe tipo-p (24) y la capa de absorción de I-Ge (31) forman una estructura de acoplamiento de ondas evanescentes.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CN2014/071987.

Solicitante: HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: China.

Dirección: Huawei Administration Building, Bantian, Longgang District Shenzhen, Guangdong 518129 CHINA.

Inventor/es: YU,CHANGLIANG, LIAO,ZHENXING, ZHAO,YANLI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G02B6/12 SECCION G — FISICA.G02 OPTICA.G02B ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene prioridad; elementos ópticos especialmente adaptados para ser utilizados en los dispositivos o sistemas de iluminación F21V 1/00 - F21V 13/00; instrumentos de medida, ver la subclase correspondiente de G01, p. ej. telémetros ópticos G01C; ensayos de los elementos, sistemas o aparatos ópticos G01M 11/00; gafas G02C; aparatos o disposiciones para tomar fotografías, para proyectarlas o para verlas G03B; lentes acústicas G10K 11/30; "óptica" electrónica e iónica H01J; "óptica" de rayos X H01J, H05G 1/00; elementos ópticos combinados estructuralmente con tubos de descarga eléctrica H01J 5/16, H01J 29/89, H01J 37/22; "óptica" de microondas H01Q; combinación de elementos ópticos con receptores de televisión H04N 5/72; sistemas o disposiciones ópticas en los sistemas de televisión en colores H04N 9/00; disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › G02B 6/00 Guías de luz; Detalles de estructura de las disposiciones que comprenden guías de luz y otros elementos ópticos, p. ej. medios de acoplamiento. › del género de circuito integrado (producción o tratamiento de monocristales C30B; circuitos integrados eléctricos H01L 27/00).
  • G02B6/42 G02B 6/00 […] › Acoplamiento de guías de luz con elementos opto-electrónicos.
  • H01L31/0232 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctrica en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › Elementos o disposiciones ópticas asociados al dispositivo (H01L 31/0236  tiene prioridad; para las células fotovoltaicas H01L 31/054; para módulos fotovoltaicos H02S 40/20).
  • H01L31/028 H01L 31/00 […] › comprendiendo, aparte de los materiales de dopado u otras impurezas, únicamente elementos del Grupo IV de la clasificación periódica.
  • H01L31/0352 H01L 31/00 […] › caracterizados por su forma o por las formas, dimensiones relativas o disposición de las regiones semiconductoras.
  • H01L31/107 H01L 31/00 […] › funcionando la barrera de potencial en régimen de avalancha, p. ej. fotodiodo de avalancha.

PDF original: ES-2713384_T3.pdf

 

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