本公開涉及用于接收通過通信網絡傳輸的光信號的接收器，并且更具體地，涉及包括用于檢測c波段和l波段中的光信號的鍺基光電檢測器的接收器。

背景技術：

1、本文提供的背景描述是出于總體上呈現本公開的語境的目的。目前指定的發(fā)明人的工作(就本背景技術部分中描述的工作而言)以及描述中的原本不會在提交時被當作現有技術的一些方面既沒有被明示也沒有被暗示地被承認是本發(fā)明的現有技術。

2、寬帶通信系統(tǒng)可以包括硅光子系統(tǒng)，該硅光子系統(tǒng)要滿足針對短距離、城域或長距離數據傳輸的不同帶寬、信噪比和功率要求。硅光子器件可以包括有源部件和無源部件。有源部件可以包括調制器和光電檢測器。無源部件可以包括功率分配器、偏振分光器-旋轉器以及輸入和輸出耦合器。有源器件和無源器件可以使用波導彼此連接。

技術實現思路

1、公開了一種用于接收通過通信網絡傳輸的光信號的接收器，并且該接收器包括：硅光子襯底，其包括分別具有不同摻雜的多個區(qū)域；外延鍺層，其至少部分地在具有不同摻雜的區(qū)域中的至少兩個或更多個區(qū)域上方延伸；以及與外延鍺層接觸的拉伸應力源部件和壓縮應力源部件中的至少一者，拉伸應力源部件和壓縮應力源部件分別被配置為使外延鍺層機械地應變，以修改外延鍺層的光信號吸收屬性。該接收器包括接收電路，接收電路包括與外延鍺層電接觸的至少一個電極部件，接收電路被配置為響應于外延鍺層從通信網絡的網絡接口接收的光信號而生成電輸出。

2、在其他特征中，拉伸應力源部件包括與外延鍺層的橫向側接觸的拉伸應力源膜。在其他特征中，拉伸應力源膜是第一拉伸應力源膜，外延鍺層的橫向側是第一橫向側，并且該接收器包括與外延鍺層的第二橫向側接觸的第二拉伸應力源膜，第二橫向側在外延鍺層的與第一橫向側相對的一側。

3、在其他特征中，第一拉伸應力源膜和第二拉伸應力源膜中的每一者包括氮化硅拉伸應力膜。在其他特征中，氮化硅拉伸應力膜被配置為用至少400mpa的拉伸應力使外延鍺層機械地應變。

4、在其他特征中，壓縮應力源部件包括與外延鍺層的頂表面接觸的壓縮應力源膜。在其他特征中，其中壓縮應力源膜包括二氧化硅壓縮應力膜。

5、在其他特征中，拉伸應力源部件和壓縮應力源部件中的至少一者被配置為用拉伸應力使外延鍺層機械地應變，以修改外延鍺層的帶隙，從而檢測具有在至少1530納米至1565納米范圍內的波長的光信號。

6、在其他特征中，拉伸應力源部件和壓縮應力源部件中的至少一者被配置為用拉伸應力使外延鍺層機械地應變，以修改外延鍺層的帶隙，從而檢測具有在至少1530納米至1625納米范圍內的波長的光信號。

7、在其他特征中，該接收器包括包覆層，包覆層至少部分地覆蓋硅光子襯底和外延鍺層，其中包覆層包括絕緣體材料。在其他特征中，包覆層與硅光子襯底共延伸。

8、在其他特征中，該接收器包括嵌入包覆層中的至少一個氮化硅層，該至少一個氮化硅層限定波導的至少一部分，該波導被配置為將從通信網絡的網絡接口接收的光信號傳輸到外延鍺層。

9、在其他特征中，該至少一個電極部件是與外延鍺層的第一橫向側電接觸的第一電極部件，并且該接收器包括與外延鍺層的第二橫向側電接觸的第二電極部件，第二橫向側在外延鍺層的與第一橫向側相對的一側。

10、在其他特征中，第一電極部件和第二電極部件僅與外延鍺層的第一橫向側和第二橫向側電接觸，以將電流橫向地傳導通過外延鍺層，以抑制在外延鍺層沒有檢測到光通信信號的時段期間的暗電流。

11、在其他特征中，外延鍺層被配置為作為高速光電二極管來操作，其用于檢測通過網絡互連傳輸的光通信信號。

12、在其他特征中，拉伸應力源部件和壓縮應力源部件中的至少一者被配置為使外延鍺層機械地應變，以修改外延鍺層的帶隙性質，從而修改外延鍺層的光信號吸收范圍。

13、一種制造用于接收通過通信網絡傳輸的光信號的接收器的方法，并且該方法包括：摻雜硅光子襯底，以產生分別具有不同摻雜的多個區(qū)域；沉積外延鍺層，外延鍺層至少部分地在具有不同摻雜的該區(qū)域中的至少兩個或更多個區(qū)域上方延伸；以及制造與外延鍺層的橫向側接觸的拉伸應力源部件。拉伸應力源部件被配置為使外延鍺層機械地應變，以修改外延鍺層的光信號吸收屬性。該方法包括制造與外延鍺層電接觸的至少一個電極部件。

14、在其他特征中，拉伸應力源部件是第一拉伸應力源部件，橫向側是第一橫向側，并且該方法還包括制造與外延鍺層的第二橫向側接觸的第二拉伸應力源部件，第一橫向側在外延鍺層的與第二橫向側相對的一側。在其他特征中，該方法包括制造與外延鍺層的頂表面接觸的壓縮應力源部件。

15、在其他特征中，制造所拉伸應力源部件和制造壓縮應力源部件包括指定拉伸應力源部件和壓縮應力源部件的沉積參數，以用拉伸應力使外延鍺層機械地應變來修改外延鍺層的帶隙，從而檢測具有在至少1530納米至1565納米范圍內的波長的光信號。

16、在其他特征中，制造拉伸應力源部件和制造壓縮應力源部件包括指定拉伸應力源部件和壓縮應力源部件的沉積參數，以用拉伸應力使外延鍺層機械地應變來修改外延鍺層的帶隙，從而檢測具有在至少1530納米至1625納米范圍內的波長的光信號。

17、在其他特征中，沉積外延鍺層包括經由外延過程以大于或等于300納米的厚度沉積外延鍺層和執(zhí)行化學機械平面化過程以去除外延鍺層的頂部部分。

18、其他特征中，制造拉伸應力源部件包括執(zhí)行等離子體增強化學氣相沉積(pecvd)過程，以沉積具有至少400mpa拉伸應力的氮化硅膜；以及根據pecvd過程的參數來指定氮化硅膜的拉伸應力。在其他特征中，沉積壓縮應力源部件包括執(zhí)行高密度等離子體化學氣相沉積過程，以沉積二氧化硅膜。

19、根據具體實施方式、權利要求書和附圖，本公開的其他適用方位將變得清楚。具體實施方式和具體示例僅僅旨在用于說明的目的，不旨在限制本公開的范圍。

技術特征：

1.一種接收器，用于接收通過通信網絡傳輸的光信號，所述接收器包括：

2.根據權利要求1所述的接收器，其中所述拉伸應力源部件包括與所述外延鍺層的橫向側接觸的拉伸應力源膜。

3.根據權利要求2所述的接收器，其中：

4.根據權利要求3所述的接收器，其中所述第一拉伸應力源膜和所述第二拉伸應力源膜中的每一者包括氮化硅拉伸應力膜。

5.根據權利要求4所述的接收器，其中所述氮化硅拉伸應力膜被配置為用至少400mpa的拉伸應力使所述外延鍺層機械地應變。

6.根據權利要求1所述的接收器，其中所述壓縮應力源部件包括與所述外延鍺層的頂表面接觸的壓縮應力源膜。

7.根據權利要求6所述的接收器，其中所述壓縮應力源膜包括二氧化硅壓縮應力膜。

8.根據權利要求1所述的接收器，其中所述拉伸應力源部件和所述壓縮應力源部件中的至少一者被配置為：用拉伸應力使所述外延鍺層機械地應變，以修改所述外延鍺層的帶隙，從而檢測具有在至少1530納米至1565納米范圍內的波長的光信號。

9.根據權利要求8所述的接收器，其中所述拉伸應力源部件和所述壓縮應力源部件中的至少一者被配置為：用拉伸應力使所述外延鍺層機械地應變，以修改所述外延鍺層的帶隙，從而檢測具有在至少1530納米至1625納米范圍內的波長的光信號。

10.根據權利要求1所述的接收器，還包括包覆層，所述包覆層至少部分地覆蓋所述硅光子襯底和所述外延鍺層，其中所述包覆層包括絕緣體材料。

11.根據權利要求10所述的接收器，其中所述包覆層與所述硅光子襯底共延伸。

12.根據權利要求10所述的接收器，還包括嵌入所述包覆層中的至少一個氮化硅層，所述至少一個氮化硅層限定波導的至少一部分，所述波導被配置為：將從所述通信網絡的所述網絡接口接收的光信號傳輸到所述外延鍺層。

13.根據權利要求1所述的接收器，其中：

14.根據權利要求13所述的接收器，其中所述第一電極部件和所述第二電極部件僅與所述外延鍺層的所述第一橫向側和所述第二橫向側電接觸，以將電流橫向地傳導通過所述外延鍺層，以抑制在所述外延鍺層未檢測到光通信信號的時段期間的暗電流。

15.根據權利要求1所述的接收器，其中所述外延鍺層被配置為作為高速光電二極管來操作，其用于檢測通過網絡互連傳輸的光通信信號。

16.根據權利要求1所述的接收器，其中所述拉伸應力源部件和所述壓縮應力源部件中的至少一者被配置為：使所述外延鍺層機械地應變，以修改所述外延鍺層的帶隙性質，從而修改所述外延鍺層的光信號吸收范圍。

17.一種制造接收器的方法，所述接收器用于接收通過通信網絡傳輸的光信號，所述方法包括：

18.根據權利要求17所述的方法，其中所述拉伸應力源部件是第一拉伸應力源部件，所述橫向側是第一橫向側，并且所述方法還包括制造與所述外延鍺層的第二橫向側接觸的第二拉伸應力源部件，所述第一橫向側在所述外延鍺層的與所述第二橫向側相對的一側。

19.根據權利要求17所述的方法，還包括制造與所述外延鍺層的頂表面接觸的壓縮應力源部件。

20.根據權利要求19所述的方法，其中制造所述拉伸應力源部件和制造所述壓縮應力源部件包括：指定所述拉伸應力源部件和所述壓縮應力源部件的沉積參數，以用拉伸應力使所述外延鍺層機械地應變來修改所述外延鍺層的帶隙，從而檢測具有在至少1530納米至1565納米范圍內的波長的光信號。

21.根據權利要求20所述的方法，其中制造所述拉伸應力源部件和制造所述壓縮應力源部件包括：指定所述拉伸應力源部件和所述壓縮應力源部件的沉積參數，以用拉伸應力使所述外延鍺層機械地應變來修改所述外延鍺層的帶隙，從而檢測具有在至少1530納米至1625納米范圍內的波長的光信號。

22.根據權利要求17所述的方法，其中沉積所述外延鍺層包括：

23.根據權利要求17所述的方法，其中：

24.根據權利要求19所述的方法，其中沉積所述壓縮應力源部件包括執(zhí)行高密度等離子體化學氣相沉積過程，以沉積二氧化硅膜。

技術總結
一種用于接收通過通信網絡傳輸的光信號的接收器，包括：硅光子襯底，包括分別具有不同摻雜的多個區(qū)域；外延鍺層，至少部分地在具有不同摻雜的區(qū)域中的至少兩個或更多個區(qū)域上方延伸；以及與外延鍺層接觸的拉伸應力源部件和壓縮應力源部件中的至少一者。拉伸應力源部件和壓縮應力源部件分別被配置為使外延鍺層機械地應變，以修改外延鍺層的光信號吸收屬性。該接收器包括接收電路，接收電路包括與外延鍺層電接觸的至少一個電極部件。該接收電路被配置為響應于外延鍺層從通信網絡的網絡接口接收的光信號而生成電輸出。

技術研發(fā)人員：丁亮,加藤正樹,R·納加拉詹
受保護的技術使用者：馬維爾亞洲私人有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23