侧入射垂直腔rce光探测器与inp基外延层楔型结构制备工艺地研究

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1、北京邮电大学硕士论文侧入射垂直腔RCE光探测器及InP基外延层楔型结构制备工艺的研究摘要本论文工作是围绕国家“973”计划项目“新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构工艺创新与基础研究”(项目编号：2003CB314900)、国家“863"项目“自主创新WDM集成解复用光探测器和关键工艺研究”(项目编号：2003AA312020)、国家863研究项目“高性能InP、GaAs基谐振腔增强型长波长光探测器”(项目编号：2003AA319050)、国家自然科学基金重点项目“GaAs、InP基功能楔型结构材料工艺研究及在新型光电子器件中的应用”(项目批准号：02028)展开的。，近几年，光通信技术飞

2、速发展，新一代光纤通信的发展必然强烈地依赖于半导体光电子器件方面的突破。超高速的波分复用技术已经应用到光纤通信系统中。对于wDM系统，低成本、高速率光模块扮演重要的角色。降低光模块成本，简化光纤安装对准，减少光模块集成中组成器件的数量是系统考虑的关键因素。混合集成有利于利用成熟的Si工艺技术来降低成本。侧入射探测器一个非常重要的应用是在光器件和Si基平面器件(比如：Si基平面光波回路PLC)的表面混合集成上。对用于表面混合集成的光电探测器要求能够探测平行于安装平面的光，这是因为这样的光电探测器可以方便地应用flip—chip技术安装在PLC上。本文研究具有侧入射方式的光探测器，并在PIN的器件

3、结构上引入谐振腔，使之具有波长选择特性，适用于波分复用通信系统。论文的主要工作如下：1．分析研究了目前广泛存在的高性能侧入射探测器结构和性能，着重设计研究了一种新型侧入射反射镜型探测器结构，将传统的垂直腔RCE探测器引入到结构中，通过在衬底上设计特殊的V型槽结构，使整个器件具备了侧入射探测器和RCE探测器的双重特性。文中对整个器件进行了结构设计、性能分析、工艺实现研究。2．在工nP衬底上，利用各向异性腐蚀，通过选择不同的腐蚀溶液，调整II北京邮电大学硕士论文试验条件，多次试验，最终在300C下用HBr和H。P04体积比为1：1的溶液在InP(100)面腐蚀，得到了理论设计角度、表面相对平滑、纹

4、路少、边缘清晰的V型槽，该工艺是侧入射垂直腔RCE光探测器制备的关键工艺。3．采用新型的HC班Ⅱ／Cr03腐蚀溶液，通过改变溶液的组分、溶液对两种材料的腐蚀选择比和刻蚀机理，在与111P晶格匹配的Ino．72G2Lo．28Aso．6Po．4外延层上任意区域内形成了特定倾角、表面平坦的楔形结构。该楔形结构的倾角可变范围为’O．46到35．90，表面粗糙度小于1．6m。这为研制新型111P基集成光电子器件提供了新的结构自由度和工艺手段，特别为研制InP基一镜斜置三镜腔型(OMI刚iC)光探测器奠定了基础。关键词：谐振腔增强型(RCE)光电探测器侧入射探测器V型槽波长选择特性ⅡI北京邮电大学硕士论文

5、I通SERCHC)NSIDE—ILLl心An!DⅦ王mCAL．CAvlTYRCEPHOTODIODESANDR镪RICATIONOFTAPERSTRUCT【瓜ESⅥTHANGLESONEPITAXIALLA唧FORInP．BASEDMATARIALSABSTRACTTheresearchworkofthisthesiswassuppoIrtedbygrants丘．0mNatiomlBasicResearchProgr狮ofChina，“BasicResearchonInte2ratedOptoelectronicDevicesandMicrostructure0pticalFibersw王th

6、Stmcture锄dTeclulologyIIuloVationsforFumreAdvancedOpticalCoII姗uIlications’’(2003CB314900)，the863Hi曲TeclulologyProjectofCh曲a(No．2003AA319050&No．2003AA312020)andScience&Techn0109yKeyProiectofMinistwofEducation仆岫．02028)．Recently，theincreasingdemandforbandwidmoftelecommuIlicationhasgreatlypromotedthedeVe

7、lopmentofopticalfibercommunications．Novelinte铲atedoptoelctronicdeVicesareprequisitetomeeVolutionofmeopticalconununicationsystems．Low—coStandhi曲．speedopticalnlo(1uleareespecialirnportalltforWDMsystem．T