技术领域
[0001] 本发明涉及集成电路领域，具体涉及一种光电探测器结构。
相关背景技术
[0002] 光电探测器是一种把光信号转化为电信号输出的器件，在光纤通讯，图像传感器，可见光传输，光芯片互联集成等领域都是不可或缺的关键部件。目前常用的光电探测器按结构分类有：PIN型光电二极管、雪崩二极管(APD)、金属‑半导体‑金属(MSM)二极管、超晶格雪崩二极管(SAPD)、波导型光电探测器(WPD)和谐振腔增强型光电探测器(RCEPD)等。目前常用的探测器类型包括PIN型、APD型、和MSM型光电探测器，其中PIN型和APD型属于欧姆接触型，MSM型属于肖特基接触型。PIN型二极管光电探测器是目前主流的探测器，它结构简单，制备流程少，利于大规模生产，但其灵敏度相对较低，不能进行远距离通信，且响应带宽较低。APD型探测器是一种利用雪崩效应以提供较大电流增益的光电二极管，具有灵敏度高，暗电流小的优点，但是其工作偏压高，背景噪声大，且结构复杂，制备流程多。MSM型探测器是一种利用金属‑半导体‑金属接触结构的肖特基势垒，外加偏压产生拉通的内电场，起到收集光生载流子，产生光电流响应的一种器件。
[0003] 上述的这些探测器在工作时不可避免的会遇到光电流微弱，需要外接额外的驱动电路来提供偏压和电流放大，电流信号过滤等功能来实现器件稳定的工作，但是这些外接的元器件本身固有的阻容特性会加大探测器系统的RC常数，不仅会影响器件的信号电流还会影响器件带宽，给探测器的光响应性能带来一定的影响。
具体实施方式
[0015] 下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0016] 实施例
[0017] 如图1及图2所示，一种光电探测器结构，包括光电探测器01、晶体管放大器02、衬底03及电极04，所述光电探测器和晶体管放大器通过外延、刻蚀、离子注入等常用的CMOS制备工艺直接集成在一个衬底上，光电探测器和晶体管放大器集成在一个衬底上，采用相同的工艺，保证了器件参数的对称，可以减小温漂等因素对器件性能的影响，由于单片集成互联，省去了很多导线和阻容元器件，与传统器件相比能减小器件结电容和电阻。光电探测器在光照下产生的光电流直接经过晶体管放大器，得到放大的光电流信号，这有助于提升探测器的光响应性能。
[0018] 衬底材料可以为Si衬底、具有绝缘埋层的硅/锗(SOI/GeOI)衬底等CMOS工艺中常用的衬底。
[0019] 光电探测器为包括PIN型、APD型MSM型等其他基于这三中器件结构类型变化的探测器结构。探测器使用的材料可以是传统常用的第四主族半导体材料Si、Ge，也可以是三五族半导体材料GaAs、InP、GaP、GaN、InxGa1‑xN、ZnO、MoS2、AlN，这些激发波长覆盖波段包括中远红外波段、近红外波段、可见光波段、紫外波段和深紫外波段的材料。
[0020] 晶体管放大器可以是CMOS、BJT、或者单MOS管等具有电流电压放大作用的三极管所组成的集成运算放大器或者其他复合晶体管组成的放大器。
[0021] 电极为CMOS工艺中常用的金属，如Au、Cu、Ag等金属，或者多晶硅(Poly‑Si)。
[0022] 进一步光电探测器与晶体管放大器之间为实现相关电路放大功能要用到的电阻元件直接集成在同一个衬底上。
[0023] 如图2所示，与现在技术相比，本发明可以省掉外接的电阻电容电感等无源器件，减小探测器和放大器接收系统的固有寄生参数，目前采用比较多的均是探测器与放大器的分立器件组合来构成接收器系统。
[0024] 采用所述思路设计的光电探测器器件结构简单，可靠性高，制作工艺兼容目前成熟的CMOS工艺，对探测器核心结构的影响较小；采用晶体管放大器与光电探测器集成的器件结构可以降低外设驱动电路对探测器RC常数的影响，由于器件之间集成直接互联可以忽略电路使光电流信号产生的损耗。这种结构的探测器可以兼容目前成熟的CMOS工艺，这便于让探测器集成更复杂，功能强大的驱动电路，增强器件的整体性能，并推动探测器模块的小微型化发展。
[0025] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
