检测器装置的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本部分介绍了可有助于促进更好地理解本发明的多个方面。相应地，本部分的陈述将在此基础上进行阅读并且不应被理解为是对什么是现有技术或什么不是现有技术的可。
[0002]功率监测器或光检测器可用于各种情况。例如，许多光学组件包含监测输入光功率的芯片上功率监测器。一个这样的组件包含相干接收器。相干接收器通常需要两个光学信号来进行操作。这两个光学信号中的一个可被称为数据载体信号，且另一个可被称为本机振荡器信号。本机振荡器信号的功率通常可显著大于数据载体信号的功率。
【发明内容】
[0003]根据本发明的示范性方面的设备尤其包含衬底、所述衬底上的至少一个半导体光检测器以及所述衬底上的光学波导。所述光学波导经配置以将光引导到所述至少一个光检测器，所述衬底的表面中的一个或多个通孔或所述衬底的表面上的一个或多个脊部经配置以至少部分中断从所述光学波导外部沿着所述表面朝向所述至少一个半导体光检测器传播的光。
[0004]在先前段落的设备的进一步非限制性实施例中，在检测器附近的位于衬底表面上的光吸收性材料或光反射性材料经配置以进行以下项中的一者:吸收从光学波导外部沿着表面朝向至少一个半导体光检测器传播的至少一些光，或反射所述至少一些光。
[0005]在前述段落中的任一段落的设备的进一步非限制性实施例中，衬底表面中的一个或多个通孔或衬底表面上的一个或多个脊部包含多个通孔或多个脊部，并且所述一个或多个通孔或脊部针对光学电信S、C和/或L波段中的一者或多者中的光形成布拉格反射器(Bragg reflector)。
[0006]在先前段落中的任一段落的设备的进一步非限制性实施例中，衬底表面中的一个或多个通孔或一个或多个脊部包含针对光学电信S、C及L波段中的一者或多者中的光形成布拉格反射器的多个通孔。
[0007]在前述段落中的任一段落的设备的进一步非限制性实施例中，定位为邻近于光学波导的一个或多个通孔或脊部的节段经定向成横向于光学波导的邻近节段。
[0008]在前述段落中的任一段落的设备的进一步非限制性实施例中，所述一个或多个通孔或脊部包含针对光学电信S、C及L波段中的一者或多者中的光形成布拉格反射器的多个脊部。
[0009]在前述段落中的任一段落的设备的进一步非限制性实施例中，所述一个或多个通孔或脊部的节段经定向成相对于光学波导的邻近节段倾斜。
[0010]在前述段落中的任一段落的设备的进一步非限制性实施例中，光检测器至少部分定位于衬底表面上。
[0011]在前述段落中的任一段落的设备的进一步非限制性实施例中，所述一个或多个通孔或脊部基本上包围光检测器。
[0012]在前述段落中的任一段落的设备的进一步非限制性实施例中，所述一个或多个通孔或脊部包含多个通孔或多个脊部。
[0013]—种操作根据本发明的另一示范性方面的设备的方法尤其包含衬底、衬底上的至少一个半导体光检测器、衬底上的光学波导以及衬底表面中的一个或多个通孔或衬底表面上的一个或多个脊部。使用光学波导将光引导到至少一个检测器。使用用于进行中断的一个或多个通孔或脊部，至少部分中断从光学波导外部沿着表面朝向至少一个半导体光检测器传播的光。
[0014]在先前段落的方法的进一步非限制性实施例中，所述设备包含在至少一个半导体光检测器附近的位于衬底表面上的光吸收性材料或光反射性材料，并且所述方法包括使用所述光吸收性材料来进行以下项中的一者:吸收从光学波导外部沿着所述表面朝向至少一个半导体光检测器传播的至少一些光或反射所述至少一些光。
[0015]在前述段落中的任一段落的方法的进一步非限制性实施例中，衬底表面中的一个或多个通孔或衬底表面上的一个或多个脊部包含多个通孔或多个脊部，且所述一个或多个通孔或脊部针对光学电信S、C和/或L波段中的一者或多者中的光形成布拉格反射器。
[0016]在前述段落中的任一段落的方法的进一步非限制性实施例中，衬底表面中的一个或多个通孔或一个或多个脊部包括针对光学电信S、C及L波段中的一者或多者中的光形成布拉格反射器的多个通孔。
[0017]在先前段落中的任一段落的方法的进一步非限制性实施例中，定位为邻近于光学波导的一个或多个通孔或脊部的节段经定向成横向于光学波导的邻近节段。
[0018]在先前段落中的任一段落的方法的进一步非限制性实施例中，一个或多个通孔或脊部包含针对光学电信S、C及L波段中的一者或多者中的光形成布拉格反射器的多个脊部。
[0019]在先前段落中的任一段落的方法的进一步非限制性实施例中，所述一个或多个通孔或脊部的节段经定向成相对于光学波导的邻近节段倾斜。
[0020]在先前段落中的任一段落的方法的进一步非限制性实施例中，光检测器至少部分定位于衬底表面上。
[0021]在先前段落中的任一段落的方法的进一步非限制性实施例中，一个或多个通孔或脊部基本上包围光检测器。
[0022]在先前段落中的任一段落的方法的进一步非限制性实施例中，一个或多个通孔或脊部包含多个通孔或多个脊部。
[0023]本领域所属技术人员将从以下详细描述明白至少一个所公开的示例性实施例的各种特征和优点。随附详细描述的图式可简要描述为如下。
【附图说明】
[0024]图1示意性地图示了光检测器的示例性实施例。
[0025]图2是沿着图1中的线2-2截取的横截面图，其示出了实例通孔轮廓。
[0026]图3是另一实例通孔轮廓的横截面图。
[0027]图4是另一实例通孔轮廓的横截面图。
[0028]图5示意性地图示了另一实例光检测器配置。
[0029]图6示意性地图示了另一实例光检测器配置。
【具体实施方式】
[0030]图1示意性地图示了光检测器20的所选部分。在一些实施例中，光检测器装置20为例如光子集成电路等光学组件的一部分。在这类实施例中，光检测器20例如可用于监测输入信号的功率。
[0031 ]在本描述中使用术语“光”来指代可见或红外波长下的电磁辐射。例如，光可具有在光学电信C、L和/或S波段中的波长。
[0032]光检测器20包含衬底22，衬底22在所示实例中包括硅。其它实施例包含不同衬底材料。至少一个光检测器24被支撑于衬底22上。光检测器24可为能够感测可见光、紫外光和/或红外光的各种已知光检测器中之一者(例如，二极管或晶体管)。光检测器24提供对入射在光检测器24上的光的指示。例如，光检测器24可提供对入射在检测器24上的光的功率的指示。
[0033]衬底22上的通道26为经配置以朝向光检测器24进行折射率导光的光学波导。通道26包含至通道26的入口 30以及光检测器24附近的出口 34。通道26引导光沿着其纵轴36传播。
[0034]尽管通道26可引导光朝向光检测器24传播，但是例如散射光等其它光可沿着至少一个其它轨迹靠近光检测器24，所述其它轨迹可平行于或横向于通道26的引导方向。例如，在包含较高功率的本机振荡器输入信号的光子集成电路实施例中，本机振荡器可产生大量散射光。尽管通道26将沿着通道26引导光信号以供光检测器24检测，但是例如来自本机振荡器的散射光等其它光可能存在于光检测器24附近。
[0035]如从图1和2可了解，装置20包含沿着光可沿其靠近检测器24的至少一个平面的至少一个表面变动。在本实例中，表面变动包括衬底中的至少一个通孔40。所示实例包含多个通孔40。一个或多个通孔40侧向包围衬底22上包含光检测器24的区域。一个或多个通孔40经定位以减少到达光检测器24的散射光或杂散光的量或强度。通孔40经定位以至少部分中断从通道26外部沿着衬底22的表面靠近光检测器24的光线。一个或多个通孔40偏转或反射沿着通孔40与衬底2 2之间的界面传播的光。此光的偏转或反射因衬底材料(例如，娃)与一个或多个通孔40中的空气、真空或任何其它光学透明光学材料之间的折射率差而发生。
[0036]在邻近于通道26处，通孔40中的一者或多者经对准成至少部分横向于通道26的方向。即，在邻近于通道26处，通孔40的方向具有至少部分横向于通道26的轴36的长度I。例如，通孔的邻近部分可垂直于通道26。所示实例中每个通孔的深度d大体上垂直于通道26的轴36。通常，一个或多个通孔40定位于衬底22上以基本上不干涉通道26中的光。例如，一个或多个通孔40通常不跨越通道26并且可通过间隙与通道26分离。这个间隙可例如足够大使得由通道26引导的光未被一个或多个通孔26显著地反射或散射。
[0037]图2所示的一个或多个通孔40具有例如近似矩形的横截面轮廓。在这类实施例中，每个通孔包括侧壁42和端壁44。在本实例中，从通孔40的外边缘(S卩，衬底22的表面)到端壁44的距离对应于深度d。在其它实施例中，一个或多个通孔40的横截面形状可为例如弯曲的、半圆形的、梯形的等等。
[0038]图3示出了通孔40的非简单连接横截面轮廓的实例。对于此轮廓，侧壁42具有相对于通道26中的传播方向以倾斜角度对准的一个或多个节段42a和42b。这类倾斜定向的侧壁42可偏转或反射通孔40内的光或以其它方式使光远离光检测器24。
[0039]图4示出了至少部分经修圆的通孔40的横截面轮廓的示例性实施例。
[0040]如果一个或多个通孔40的至少一者或其某个组合近似侧向包围衬底上的光检测器24，那么一个或多个通孔40会将从大致任何方向靠近光检测器24的杂散光或散射光的一部分反射远离检测器24。在所示实施例中，至少一个通孔节段定位在光检测器24的每一侧上。
[0041]沿着光检测器24的一侧或多侧包含一系列通孔40(如所示)可增加最初朝向光检测器24传播的杂散光或散射光的衰减。如果这一系列中的通孔40的反射表面被隔开该处光的有效波长的四分之一的奇数倍，那么通孔40中的不同者对光的反射可相长地相加以进一步衰减在光检测器24处这类杂散光或散射光的强度。对于例如光学接收器等电信设备中的使用，有效波长可为光学电信C波段和/或L波段中的波长。
[0042]尽管所示通孔40包含侧向地围绕光检测器24形成矩形或多边形图案的线性节段，但是在其它实施例中也可使用其它几何图形或形状。
[0043]一些实施例可包