器件103的方向可相对于基板110的第一表面112的法线具有角度Θ。因而，包括纤芯22的光缆的中心轴可相对于基板110的第一表面112的法线具有角度Θ并且对应于微透镜140。
[0179]PD 120a可以是包括第一导电类型半导体层122a、光吸收半导体层124a和第二导电类型半导体层126a的PIN 二极管。光吸收半导体层124a可以插置在第一导电类型半导体层122a和第二导电类型半导体层126a之间。第一导电类型半导体层122a、光吸收半导体层124a和第二导电类型半导体层126a可以在平行于基板110的第一表面112的方向上布置。
[0180]虽然没有另外显示，但是图12和13中显示的光电转换器件102和103还可以包括图3和8中显示的抗反射层150、图4和9中显示的光学隔离层152、以及图5A、5B、10A和10B中显不的抗反射层150和反射金属层160。此外，图12和13中显不的光电转换器件102和103的反射层130可以被图6和11中显示的具有凹入形状的反射层130a替代。
[0181]图14A至20中显示的每个光电转换器件104、104a、104b、105、105a、106和106a的ro 120也可以被图12和13中显示的ro 120a替代。
[0182]图14A示出了根据示例实施方式的光电转换器件104的部分的截面图。
[0183]图14B示出了显示根据示例实施方式的光电转换器件的部分的布局的平面图，具体地，示出了显示图14A所示的光电转换器件104中的ro 120和微透镜140的布局的平面图。
[0184]参考图14A和14B，光电转换器件104可以包括基板110、PD 120、反射层130、微透镜140、栅格親合器(lattice coupler) 172和波导174。微透镜140可以形成在栅格親合器172上。
[0185]光从纤芯22入射到光电转换器件104的方向可相对于基板110的第一表面112的法线具有角度Θ。因而，包括纤芯22的光缆的中心轴可相对于基板110的第一表面112的法线具有角度Θ并且对应于微透镜140。
[0186]栅格親合器172和波导174可以形成在基板110的第一表面112中。栅格親合器172可以包括大致彼此平行的一系列线，诸如通过凹槽隔离的线。栅格耦合器172可以由具有比基板110高的折射率的材料形成。在该情形下，基板110可以用作用于栅格耦合器172的下覆层。栅格耦合器172可以由例如元素半导体诸如硅(Si)或锗(Ge)、或化合物半导体诸如II1-V族化合物半导体或I1-VI族化合物半导体形成。在另一实施例中，栅格耦合器172可以由例如非半导体材料或聚合物形成。
[0187]例如，栅格親合器172的形成可以利用各种平版印刷技术(lithographytechnique)和/或蚀刻技术诸如纳米压印平版印刷工艺或反应离子蚀刻(RIE)工艺进行，以形成在线之间的凹槽。
[0188]波导174可以是例如脊形波导或条带状加载波导。
[0189]透过微透镜140入射的光行进的方向可以通过栅格耦合器172改变，使得光在平行于基板110的第一表面112的方向上行进，波导174可以在改变后的方向上透射光到ro120。
[0190]因为光电转换器件104通过利用栅格耦合器172和波导174而将透过微透镜140入射的光透射到ro 120，所以微透镜140的中心偏离光吸收半导体层124的中心的距离d2可以比没有形成栅格耦合器172和波导174时大。
[0191]反射层130可以朝向ro 120反射既没有在通过栅格耦合器172改变的方向上行进又没有在平行于基板110的第一表面112的方向上行进而是到达基板110的第二表面114的光。
[0192]在光电转换器件104中，入射光可以在平行于基板110的第一表面112的方向上通过栅格耦合器172和波导174被透射到120。因而，在基板110中由于光的吸收引起的光损失可以最小化。此外，既没有在通过栅格耦合器172改变的方向上行进又没有在平行于基板110的第一表面112的方向上行进而是到达基板110的第二表面114的光可以被朝向ro 120反射，由此改善光电转换器件104的光吸收效率。
[0193]图15A示出了根据示例实施方式的光电转换器件104a的部分的截面图。
[0194]图15B示出了显示根据示例实施方式的光电转换器件的部分的布局的平面图，具体地，示出了显示图15A所示的光电转换器件104a中的120、微透镜140和反射金属层160的布局的平面图。
[0195]参考图15A和15B，光电转换器件104a可以包括基板110、Η) 120、反射层130、微透镜140、抗反射层150、反射金属层160、栅格親合器172和波导174。
[0196]抗反射层150可以形成在基板110的第一表面112上。虽然图15Α示出了其中抗反射层150具有与微透镜140的面积相应的面积的情形，但是抗反射层150可具有与微透镜140的面积相同或者比其大的面积。因而，抗反射层150可以形成在微透镜140和基板110之间。在另一实施例中，抗反射层150可以形成在微透镜140和基板110之间以及在基板110的其上没有形成微透镜140的第一表面112上。
[0197]反射金属层160可以形成在基板110的第一表面112上。在一实施例中，反射金属层160的水平面积可以小于ro 120的水平面积。光电转换器件104a可以包括栅格耦合器172和波导174，微透镜140可以形成在栅格耦合器172上。因而，光入射到基板110的位置可以与形成ro 120的位置间隔开。因而，当反射金属层160形成在ro 120上时，可以不产生没有入射到基板110而是被反射金属层160反射的光。
[0198]因此，入射到基板110的光的量可以由于抗反射层150而增加，并且没有入射到基板110而是被反射金属层160反射的光没有被反射金属层160产生。因而，光吸收效率可以得以改善。
[0199]图16示出了根据示例实施方式的光电转换器件104b的部分的截面图。
[0200]参考图16，光电转换器件104b可以包括基板110a、PD 120、反射层130a、微透镜140、抗反射层150、反射金属层160、栅格耦合器172和波导174。
[0201]突起114a可以形成在基板110a的第二表面114的一部分上。反射层130a可具有朝向120的凹入形状。因为凹入形状的反射层130a可以用作凹透镜，所以在到达反射层130a的光被反射层130a反射之后，光的射束尺寸可以显著地减小。包括用作凸透镜的微透镜140和用作凹透镜的反射层130a的光学系统可具有相对短的焦距。
[0202]当基板110a具有相对小的厚度时，例如当图1所不的半导体芯片10进一步变薄时，被反射层130a反射的大部分光可以到达光吸收半导体层124，由此改善120的光吸收效率。
[0203]图17示出了根据示例实施方式的光电转换器件105的部分的截面图。
[0204]参考图17，光电转换器件105可以包括基板110、PD 120、微透镜140和反射金属层 160。
[0205]基板110可具有第一表面112和作为第一表面112的相反面的第二表面114，PD120可以形成在基板110的第一表面112上。
[0206]微透镜140可以形成在基板110的第二表面114上，反射金属层160可以形成在基板110的第一表面112上。基板110的第二表面114可以是光入射面。
[0207]当微透镜140是凸透镜时，透过微透镜140的光的射束尺寸可以在光行进通过光电转换器件105的同时逐渐减小。当120的厚度和面积小于基板110的厚度t3时，基板110的厚度t3可以是大约等于微透镜140的焦距FL。在该情形下，被反射金属层160反射的大部分光可以到达ro 120，具体地，到达光吸收半导体层124，由此改善ro 120的光吸收效率。
[0208]考虑到ro 120的厚度、微透镜140的D0F、可以形成在120和微透镜140之间的透明绝缘层的厚度、以及工艺裕度，基板110的厚度t3可以形成在微透镜140的焦距的范围内，上下浮动±5%，以改善PD 120的光吸收效率。
[0209]反射金属层160可以再次朝向120的光吸收半导体层124反射透过微透镜140入射的光当中没有被光吸收半导体层124吸收的光。因而，反射金属层160可以用作例如图2A和2B中显示的反射层130。
[0210]反射金属层160的水平面积可以小于120的水平面积。反射金属层160的水平面积可以小于光吸收半导体层124的水平面积。
[0211]在另一实施例中，反射金属层160可以形成为覆盖基板110的整个第一表面112，或形成为具有比ro 120的水平面积大的水平面积。PD 120的厚度(具体地第一导电类型半导体层122的厚度)可以小于基板110的厚度t3。因而，与到达反射金属层160的光的射束尺寸相比，被反射金属层160反射且到达光吸收半导体层124的光的射束尺寸可以没有大大减小。因此，即使反射金属层160形成为具有比ro 120略微大的水平面积，反射金属层160也可以足够地用作图2A和2B中显示的反射层130。
[0212]因此，在透过微透镜140入射到基板110的光当中，没有被120的光吸收半导体层124吸收的光可以被反射金属层160反射，再次到达光吸收半导体层124，并被光吸收半导体层124吸收。因此，PD 120的光吸收效率可以得以改善。
[0213]图18示出了根据示例实施方式的光电转换器件105a的部分的截面图。
[0214]参考图18，光电转换器件105a可以包括基板110、PD 120、微透镜140、抗反射层150和反射金属层160。
[0215]抗反射层150可以形成在基板110的第二表面114上。抗反射层150可以减少入射到基板110的光的反射。
[0216]虽然图18示出了其中抗反射层150具有与微透镜140的面积相应的面积的情形，但是抗反射层150可具有与微透镜140的面积相同或者比其大的面积。因而，抗反射层150可以形成在微透镜140和基板110之间。在另一实施例中，抗反射层150可以形成在微透镜140和基板110之间以及在基板110的其上没有形成微透镜140的第二表面114上。
[0217]抗反射层150可以最少化从纤芯22入射到光电转换器件105a的光当中的被基板110的第二表面114反射而没有入射到光电转换器件105a的光。因而，PD 120的光吸收效率可以得以改善。
[0218]图19示出了根据示例实施方式的光电转换器件106的部分的截面图。
[0219]参考图19，光电转换器件106可以包括基板110、PD 120、微透镜140和反射金属层 160。
[0220]光从纤芯22入射到光电转换器件106的方向可相对于基板110的第二表面114的法线具有角度Θ。因而，包括纤芯22的光缆的中心轴可相对于基板110的第二表面114的法线具有角度Θ并且对应于微透镜140。
[0221]图20示出了根据示例实施方式的光电转换器件106a的部分的截面图。
[0222]参考图20，光电转换器件106a可以包括基板110、PD 120、微透镜140、抗反射层150和反射金属层160。
[0223]抗反射层150可以形成在基板