P-1nP层，以在第一区域A的P-1nP层两侧露出1-光吸收层。
[0048]其中，参见图4，经过步骤三之后，第二区域B和第三区域C的P-1nP层被去除，而第一区域A的P-1nP层保留了一部分，即为P-1nP层18。在本实施例中，可以采用光刻、刻蚀、金属沉积或剥离工艺在P-1nP层80上形成PIN光电探测器的P型台面，从而得到P-1nP层18。
[0049]步骤四:去除第二区域B和第三区域C的1-光吸收层以及第一区域A的部分1-光吸收层，以在第一区域A的1-光吸收层两侧露出N-1nP层。
[0050]其中，参见图5，经过步骤四之后，第二区域B和第三区域C的1-光吸收层被去除，而第一区域A的1-光吸收层保留了一部分，即为1-光吸收层17。在本实施例中，可以采用光刻、金属沉积或剥离工艺在N-1nP层上形成PIN光电探测器的N型台面，从而得到1-光吸收层17。
[0051]步骤五:去除第二区域和第三区域的N-1nP层、晶体过渡层和器件隔离层。
[0052]其中，参见图6，经过步骤五之后，第二区域B和第三区域C的N-1nP层、晶体过渡层和器件隔离层被去除。在本实施例中，可以采用光刻、或刻蚀工艺形成HBT器件和PN结二极管的台面。
[0053]步骤六:去除第二区域B的部分P-GaAs基区层、部分N-1nGaP发射区层和N+-1nGaAs帽层，以露出部分N-GaAs集电区层以及在第二区域B的N-1nGaP发射区层两侧露出P-GaAs基区层，并去除第三区域C的N-1nGaP发射区层、N+-1nGaAs帽层和部分P-GaAs基区层，以露出部分N-GaAs集电区层。
[0054]其中，参见图7，经过步骤六之后，形成了 PIN光电探测器、跨阻放大器和PN限幅器的基本结构。在本实施例中，可以采用光刻或腐蚀工艺腐蚀第二 P-GaAs基区层21、第二 N-InGaP发射区层22和第二 N+-1nGaAs帽层23形成电极台面，以及腐蚀第三P-GaAs基区层31形成电极台面。
[0055]步骤七:在第一区域A的P-1nP层上形成有第一 P型电极P1以及N-1nP层上形成有第一 N型电极N1，在第二区域B的第二 N+-1nGaAs帽层和N-GaAs集电区层上形成有第二 N型电极N2以及第二 P-GaAs基区层上形成有第二 P型电极P2，在第三区域C的N-GaAs集电区层上形成第三N型电极N3以及第三P-GaAs基区层上形成第三P型电极P3。
[0056]其中，参见图1，经过步骤七之后，即得到前述实施例的基于GaAs的光电集成器件。在本实施例中，第一P型电极P1、第一N型电极N1和第二P型电极P2的数量均为两个。两个第一P型电极P1分别位于P-1nP层18上的左右两侧，两个第一 N型电极N1分别位于1-光吸收层17两侧的N-1nP层16上，两个第二 P型电极P2分别位于第二 N-1nGaP发射区层22两侧的第二P-GaAs基区层21上。
[0057]通过上述方式，本实用新型具有增加芯片功能，提高集成度，简化系统结构，降低尺寸和成本等优点，充分适应了主流光纤通信需求。
[0058]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种基于GaAs的光电集成器件，其特征在于，包括: GaAs衬底； N-GaAs集电区层，所述N-GaAs集电区层形成在所述GaAs衬底上； 第一隔离区和第二隔离区，所述第一隔离区和所述第二隔离区从所述N-GaAs集电区层的上表面嵌入延伸至所述N-GaAs集电区层内部，将所述N-GaAs集电区层分隔为第一区域、第二区域和第三区域，所述第二区域位于所述第一隔离区和所述第二隔离区之间； 其中，在所述第一区域的N-GaAs集电区层上由下至上依次形成有第一P-GaAs基区层、第一 N-1nGaP发射区层、第一 N+-1nGaAs帽层、器件隔离层、晶体过渡层、N-1nP层、1-光吸收层和P-1nP层，所述P-1nP层上形成有第一P型电极，所述N_InP层上形成有第一 N型电极;在所述第二区域的N-GaAs集电区层上由下至上依次形成有第二 P-GaAs基区层、第二 N-1nGaP发射区层和第二 N+-1nGaAs帽层，所述第二 N+-1nGaAs帽层上以及所述第二 P-GaAs基区层一侧的N-GaAs集电区层上形成有第二 N型电极，所述第二P-GaAs基区层上形成有第二P型电极;在所述第三区域的N-GaAs集电区层上形成有第三P-GaAs基区层和第三N型电极，所述第三P-GaAs基区层上形成有第三P型电极。2.根据权利要求1所述的基于GaAs的光电集成器件，其特征在于，所述第一N型电极与所述N-1nP层之间、所述第一P型电极与所述P-1nP层之间、所述第二N型电极与第二N+-1nGaAs帽层和N-GaAs集电区层之间、所述第二 P型电极与所述第二 P-GaAs基区层之间、所述第三N型电极与所述N-GaAs集电区层之间以及所述第三P型电极与所述第三P-GaAs基区层之间均形成欧姆接触。3.根据权利要求1所述的基于GaAs的光电集成器件，其特征在于，所述N-GaAs集电区层的厚度为0.5?3微米，掺杂浓度小于或等于5 X 1017cm—3。4.根据权利要求1所述的基于GaAs的光电集成器件，其特征在于，所述第一P-GaAs基区层、所述第二 P-GaAs基区层和所述第三P-GaAs基区层的厚度为20?500纳米，掺杂浓度大于或等于 5X1017cm—3。5.根据权利要求1所述的基于GaAs的光电集成器件，其特征在于，所述第一N-1nGaP发射区层和所述第二 N-1nGaP发射区层的厚度为10?500纳米，掺杂浓度大于或等于1 X1017cm—3，且所述第一 N-1nGaP发射区层和所述第二 N-1nGaP发射区层中InGaP的化学式为InxGa1-xP，其中，X为 0.49 ?0.51。6.根据权利要求1所述的基于GaAs的光电集成器件，其特征在于，所述第一N+-1nGaAs帽层和所述第二 N+-1nGaAs帽层的厚度为10?200纳米，掺杂浓度大于或等于lX1018cm—3，且所述第一N+-1nGaAs帽层和所述第二N+-1nGaAs帽层中InGaAs的化学式为ImGapyAs，其中，Y为0?1 ο7.根据权利要求1所述的基于GaAs的光电集成器件，其特征在于，所述器件隔离层的厚度10?200纳米，且所述器件隔离层采用的材料为A1N和/或SiN;所述晶体过渡层的厚度为0?100纳米，且所述晶体过渡层采用的材料为InGaAsP、InGaAs、GaAs和InP中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的基于GaAs的光电集成器件，其特征在于，所述N-1nP层的厚度为50?500纳米，掺杂浓度大于或等于1 X 1018cm—3;所述P_InP层的厚度为20?500纳米，掺杂浓度大于或等于1 X 1018cm—3。9.根据权利要求1所述的基于GaAs的光电集成器件，其特征在于，所述1-光吸收层的厚度为50?500纳米，掺杂浓度小于或等于5 X1017cm—3，且所述1-光吸收层采用的材料为InGaAs，InGaAs 的化学式为 InzGai—zAs，其中，Z为 0.52 或 0.53。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于GaAs的光电集成器件。光电集成器件包括GaAs衬底、形成在GaAs衬底上的N-GaAs集电区层、第一隔离区和第二隔离区，第一隔离区和第二隔离区将N-GaAs集电区层分隔为第一区域、第二区域和第三区域，在第一区域的N-GaAs集电区层上由下至上依次形成有第一P-GaAs基区层、第一N-InGaP发射区层、第一N+-InGaAs帽层、器件隔离层、晶体过渡层、N-InP层、i-光吸收层和P-InP层；在第二区域的N-GaAs集电区层上由下至上依次形成有第二P-GaAs基区层、第二N-InGaP发射区层和第二N+-InGaAs帽层；在第三区域的N-GaAs集电区层上形成有第三P-GaAs基区层和第三N型电极。本实用新型能够实现PIN光电探测器、跨阻放大器和限幅器高度集成。
【IPC分类】H01L21/784, H01L27/144
【公开号】CN205081119
【申请号】CN201520504288
【发明人】陈一峰, 陈勇波
【申请人】成都嘉石科技有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年7月13日