一种用于空间光通信的高速探测器的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，具体是指一种用于空间光通信的高速探测器。

背景技术：

高速探测器是高速空间光通信等技术的核心部件。传统的探测器大多基于热效应，很难实现探测器高速工作。而基于半导体的光电探测器由于载流子驰豫过程快，在理论上被认为是可以实现高速工作的。但在实际器件结构中，受限于载流子渡越时间、载流子本征驰豫时间以及器件电阻-电容电路，很难实现高速高灵敏度的光探测。通过在表面制作不同的微纳结构来提高探测器的各项性能指标是近年来半导体高速光探测器研究的热点。

空间光通信由激光光源子系统、发射/接收子系统和捕获、跟踪和瞄准子系统构成。光探测器是接收系统中的重要部分。空间光通信希望采用高速探测器，又希望探测器的面积足够大。然而探测器面积增大，会造成探测器电容增大，进而使探测器的带宽降低，通信速率减小。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种用于空间光通信的高速探测器，包括光接收部分、正电极、负电极，所述光接收部分为带有光接收窗口的中空环形结构，所述光接收部分包括高低设置的上层电极、下层电极，所述正电极、负电极为圆盘结构，所述正电极伸入光接收部分内与上层电极相连，所述负电极与光接收部分外环的下层电极相连，形成一个探测器微纳结构单元，若干个探测器微纳结构单元并联形成一个探测器微纳结构阵列，整个阵列结构形成探测器。

作为改进，一个探测器微纳结构阵列由三个探测器微纳结构单元组成，三个探测器微纳结构单元中的光接收部分相连，且探测器微纳结构阵列中心至每个光接收部分圆心形成的连线之间的夹角均为120°。

采用以上结构后，本实用新型具有如下优点：本实用新型应用与空间光通信系统中的接收子系统，也适用于所有需要高性能高速光探测器的设计中；针对高速探测器需要较小电容的问题，本实用新型采用控制单个器件面积，使得探测器具有良好的3db带宽，也就是高速性能，针对探测器高灵敏度需要较大的接收面积的问题，本发明采用阵列的生长方法，使得在保持器件低电容的同时，具有较大的光接收面积，进而具有高灵敏度，基于对传统基于半导体技术的光探测器结构的改进，本方案在保持了探测器高速性能的同时，利用阵列设计技术，实现了在高灵敏度的指标，这种技术使得，为高精度高速空间光通信系统的广泛应用打下了基础。

附图说明

图1是本实用新型一种用于空间光通信的高速探测器中探测器微纳结构单元的结构示意图。

图2是本实用新型一种用于空间光通信的高速探测器中探测器微纳结构阵列的结构示意图。

如图所示：1、光接收部分，1.1、上层电极，1.2、下层电极，2、正电极，3、负电极。

具体实施方式

结合附图，一种用于空间光通信的高速探测器，包括光接收部分1、正电极2、负电极3，所述光接收部分1为带有光接收窗口的中空环形结构，所述光接收部分1包括高低设置的上层电极1.1、下层电极1.2，所述正电极2、负电极3为圆盘结构，所述正电极2伸入光接收部分1内与上层电极1.1相连，所述负电极3与光接收部分1外环的下层电极1.2相连，形成一个探测器微纳结构单元，若干个探测器微纳结构单元并联形成一个探测器微纳结构阵列，整个阵列结构形成探测器。

作为本实施例较佳实施方案的是，一个探测器微纳结构阵列由三个探测器微纳结构单元组成，三个探测器微纳结构单元中的光接收部分1相连，且探测器微纳结构阵列中心至每个光接收部分1圆心形成的连线之间的夹角均为120°。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种用于空间光通信的高速探测器，其特征在于：包括光接收部分、正电极、负电极，所述光接收部分为带有光接收窗口的中空环形结构，所述光接收部分包括高低设置的上层电极、下层电极，所述正电极、负电极为圆盘结构，所述正电极伸入光接收部分内与上层电极相连，所述负电极与光接收部分外环的下层电极相连，形成一个探测器微纳结构单元，若干个探测器微纳结构单元并联形成一个探测器微纳结构阵列，整个阵列结构形成探测器。

2.根据权利要求1所述的一种用于空间光通信的高速探测器，其特征在于，一个探测器微纳结构阵列由三个探测器微纳结构单元组成，三个探测器微纳结构单元中的光接收部分相连，且探测器微纳结构阵列中心至每个光接收部分圆心形成的连线之间的夹角均为120°。

技术总结
本实用新型公开了一种用于空间光通信的高速探测器，包括光接收部分、正电极、负电极，所述光接收部分为带有光接收窗口的中空环形结构，所述光接收部分包括高低设置的上层电极、下层电极，所述正电极、负电极为圆盘结构，所述正电极伸入光接收部分内与上层电极相连，所述负电极与光接收部分外环的下层电极相连，形成一个探测器微纳结构单元，若干个探测器微纳结构单元并联形成一个探测器微纳结构阵列，整个阵列结构形成探测器，本方案在保持了探测器高速性能的同时，利用阵列设计技术，实现了在高灵敏度的指标，这种技术使得，为高精度高速空间光通信系统的广泛应用打下了基础。

技术研发人员：丁颖;陈鹏;冯晓强;赵巍;陈瑶;苏向斌;仇伯仓
受保护的技术使用者：西北大学
技术研发日：2019.12.24
技术公布日：2020.05.12