本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)及雪崩二極管的制造方法。

背景技術(shù)：

制造高頻響應(yīng)的雪崩二極管(Avalanche Photodiodes：APD)時(shí)，如果采用平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般需要采用鋅擴(kuò)散的技術(shù)來定義器件的接收面積大小，這個(gè)器件的接收面積大小通常就是鋅擴(kuò)散的面積的大小。對(duì)于高頻響應(yīng)的雪崩二極管器件，需要很精準(zhǔn)的控制雪崩增益層的厚度以達(dá)到最佳的器件操作特性，尤其是器件的頻率響應(yīng)。參考圖1所示，雪崩二極管的光吸收層的上一層一般采用低摻雜InP材料構(gòu)成，其總厚度為T(一般為1-3微米厚)，采用鋅擴(kuò)散技術(shù)形成鋅擴(kuò)散區(qū)域后，形成的鋅擴(kuò)散層的深度為D，實(shí)際的雪崩增益層厚度為A＝T-D，但是鋅擴(kuò)散技術(shù)本身有鋅擴(kuò)散深度的均勻性不一的問題，因此，當(dāng)使用鋅擴(kuò)散技術(shù)來制作雪崩二極管器件時(shí)，鋅擴(kuò)散層及雪崩層的總厚度為T是可以通過外延工藝精準(zhǔn)控制的，但是很難重復(fù)精準(zhǔn)的控制鋅擴(kuò)散層的深度D，從而也無法精準(zhǔn)控制雪崩增益層的厚度A。

由于雪崩二極管器件的操作特性會(huì)隨著A的厚度不同而改變，一般要控制雪崩增益層的厚度A在0.15-0.25微米的范圍內(nèi)才能達(dá)到制造高頻響應(yīng)的雪崩二極管的要求。當(dāng)雪崩增益層的厚度不均勻時(shí)，每個(gè)器件的操作特性會(huì)有明顯差異，造成器件之間的操作特性差異，并增加控制電路設(shè)計(jì)的難度，從而導(dǎo)致制造的雪崩二極管器件良率很難提升。特別是外延的厚度均勻性不好時(shí)，可以讓高頻雪崩二極管器件的良率低于20％。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)及雪崩二極管的制造方法，有效控制鋅擴(kuò)散區(qū)域的深度，精準(zhǔn)控制雪崩增益層的厚度，提升雪崩二極管器件的良率。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)：包括襯底，襯底的上方形成有光吸收層，光吸收層的上方形成有雪崩增益層，雪崩增益層的上方形成有鋅擴(kuò)散層，所述鋅擴(kuò)散層由InP材料構(gòu)成，所述雪崩增益層由In_0.52Al_0.48As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料構(gòu)成，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料的漸變方式采用連續(xù)的線性漸變方式或不連續(xù)的跳躍漸變方式。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述鋅擴(kuò)散層由不摻雜或是摻雜濃度小于1×10¹⁷cm^-3的InP材料構(gòu)成。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述光吸收層由In_0.53Ga_0.47As材料、InP材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料構(gòu)成，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)還包括電荷層，所述電荷層設(shè)于所述雪崩增益層與所述光吸收層之間，所述電荷層由In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料構(gòu)成，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)還包括漸變層，所述漸變層設(shè)于所述雪崩增益層與所述光吸收層之間，所述漸變層由In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料構(gòu)成，In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

本發(fā)明還公開了一種雪崩二極管的制造方法，所述雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)自下而上包括襯底層、光吸收層、雪崩增益層和鋅擴(kuò)散層；采用InP材料構(gòu)成所述鋅擴(kuò)散層，同時(shí)采用In_0.52Al_0.48As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料構(gòu)成所述雪崩增益層，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1；采用鋅擴(kuò)散的方法形成雪崩二極管的鋅擴(kuò)散區(qū)域。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，采用In_0.53Ga_0.47As材料、InP材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料構(gòu)成所述光吸收層，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)還包括電荷層，所述電荷層設(shè)于所述雪崩增益層與所述光吸收層之間，采用In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料構(gòu)成所述電荷層，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)還包括漸變層，所述漸變層設(shè)于所述雪崩增益層與所述光吸收層之間，采用In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料構(gòu)成所述漸變層，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明采用InP材料構(gòu)成鋅擴(kuò)散層，同時(shí)采用In_0.52Al_0.48As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料構(gòu)成雪崩增益層；因此，采用鋅擴(kuò)散的方法形成雪崩二極管的鋅擴(kuò)散區(qū)域時(shí)，由于鋅在InP材料中的擴(kuò)散速度是比在In_0.52Al_0.48As材料中快數(shù)十倍以上，所以當(dāng)鋅從InP材料擴(kuò)散到In_0.52Al_0.48As材料時(shí)，大部分鋅都只擴(kuò)散到InP和In_0.52Al_0.48As材料的界面上，而只有很少的鋅擴(kuò)散進(jìn)In_0.52Al_0.48As材料，最后P-N結(jié)的位置能夠被準(zhǔn)確的控制在InP及In_0.52Al_0.48As材料的界面上。鋅在In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中的擴(kuò)散速度都遠(yuǎn)小于在InP材料中的擴(kuò)散速度。因此，采用本發(fā)明可有效控制鋅擴(kuò)散區(qū)域的深度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制雪崩增益層的厚度，提升雪崩二極管器件的良率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)的SAM結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)的SACM結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)的SAGM結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)的SAGCM結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)，包括襯底，襯底的上方形成有光吸收層，光吸收層的上方形成有雪崩增益層，雪崩增益層的上方形成有鋅擴(kuò)散層。鋅擴(kuò)散層由InP材料構(gòu)成，雪崩增益層由In_0.52Al_0.48As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料構(gòu)成，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。即分離式的光吸收層及雪崩增益層結(jié)構(gòu)(簡稱SAM結(jié)構(gòu)，Separate Absorption and Multiplication layer structure)。

本發(fā)明采用InP材料構(gòu)成鋅擴(kuò)散層，同時(shí)采用In_0.52Al_0.48As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料構(gòu)成雪崩增益層；因此，采用鋅擴(kuò)散的方法形成雪崩二極管的鋅擴(kuò)散區(qū)域時(shí)，由于鋅在InP材料中的擴(kuò)散速度是比在In_0.52Al_0.48As材料中快數(shù)十倍以上，所以當(dāng)鋅從InP材料擴(kuò)散到In_0.52Al_0.48As材料時(shí)，而只有很少的鋅擴(kuò)散進(jìn)In_0.52Al_0.48As材料，最后P-N結(jié)的位置能夠被準(zhǔn)確的控制在InP及In_0.52Al_0.48As材料的界面上，有效控制鋅擴(kuò)散區(qū)域的深度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制雪崩增益層的厚度，提升雪崩二極管器件的良率。鋅在In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中的擴(kuò)散速度都遠(yuǎn)小于在InP材料中的擴(kuò)散速度。

In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料的漸變方式采用連續(xù)的線性漸變方式或不連續(xù)的跳躍漸變方式。連續(xù)的線性漸變方式即x或y的改變是連續(xù)的；不連續(xù)的跳躍漸變方式即x或y的改變是不連續(xù)的跳躍的。

例如雪崩增益層采用In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成份漸變材料時(shí)，其中在與鋅擴(kuò)散層的交界處x＝0.52及y＝0.15，自與鋅擴(kuò)散層的交界處向吸收層的方向200納米的范圍內(nèi)，y逐漸從0.15減小到0。y改變的方式可以是直線式或曲線式的線性漸變，例如分成多個(gè)線性漸變階段，x維持0.52，y分別為0.15、0.14、0.13、0.12、0.11……直至到y(tǒng)等于0；y也可以是跳躍式的漸變，例如分成4個(gè)跳躍漸變階段，x維持0.52，而每一小段的y分別為0.15、0.10、0.05及0。在雪崩增益層里采用成分漸變材料可以減少暗電流噪聲，從而有效提高雪崩二極管器件的靈敏度。

鋅擴(kuò)散層由不摻雜或是摻雜濃度小于1×10¹⁷cm^-3的InP材料構(gòu)成InP材料構(gòu)成。鋅擴(kuò)散層用于定義器件的接收面積大小，即器件的有效區(qū)域，并同時(shí)依據(jù)擴(kuò)散的深度來控制雪崩增益層的厚度。鋅擴(kuò)散的方式可以是用鋅蒸汽加高溫爐、含鋅材料的薄膜涂層加高溫爐、MOCVD的鋅擴(kuò)散技術(shù)，但不限定于這些技術(shù)。鋅擴(kuò)散層可以使用多次不同深度的擴(kuò)散來減小擴(kuò)散區(qū)邊緣雪崩所造成的漏電流過高的問題，擴(kuò)散的次數(shù)沒有限制，可以是一次，二次或更多次。所述鋅擴(kuò)散層選擇使用InP材料，因?yàn)殇\在InP材料中的擴(kuò)散速度比較大，比較容易得到較深的擴(kuò)散形貌。

光吸收層由In_0.53Ga_0.47As材料、InP材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料構(gòu)成，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。光吸收層的功能是吸收光子而同時(shí)產(chǎn)生一對(duì)電子和空穴，電子或空穴將依照電場(chǎng)的方向朝著正電極或負(fù)電極而漂移，一般的雪崩二極管器件是逆向偏壓，所以P電極反而是負(fù)電極，所以空穴會(huì)朝著P電極(即負(fù)電極)方向漂移，經(jīng)過其它各個(gè)結(jié)構(gòu)層而抵達(dá)雪崩增益層，然后在雪崩增益層產(chǎn)生雪崩效應(yīng)來達(dá)到電流放大的目的。

光吸收層的材料選擇是依據(jù)雪崩二極管器件所要偵測(cè)的光子波長而決定的，例如在光纖通信應(yīng)用要探測(cè)1.55微米波長的光子時(shí)，一般選擇In_0.53Ga_0.47As的材料，且分子晶格大小跟InP襯底相同；如果探測(cè)波長是1.06微米時(shí)，則可以選擇使用合適成分的InxGa_(1-x)As_yP_(1-y)的材料；如果探測(cè)波長是0.8微米時(shí)，則可以選擇使用InP的材料。

雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)還包括電荷層，所述電荷層設(shè)于所述雪崩增益層與所述光吸收層之間，即分離式光吸收層、電荷層及雪崩增益層結(jié)構(gòu)(簡稱SACM結(jié)構(gòu)，Separate Absorption-Charge-Multiplication layer structure)。所述電荷層由In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料構(gòu)成，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

電荷層的目的是為了能比較有效的控制雪崩電壓的大小，如果不使用電荷層，則器件的雪崩電壓將會(huì)隨著雪崩增益層的厚度而明顯改變，但是使用電荷層結(jié)構(gòu)將會(huì)使得雪崩電壓不會(huì)明顯的隨著雪崩增益層的厚度而改變，因此極大的提高器件操作特性的一致性及生產(chǎn)良率。一般電荷層的材料選擇是跟雪崩增益層的材料相同，但是并不必需相同，可以選擇晶格常數(shù)相近于襯底且能帶較大的材料，例如In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的材料。

所述雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)還包括漸變層，漸變層設(shè)于所述雪崩增益層與所述光吸收層之間，即分離式光吸收層、漸變層及雪崩增益層結(jié)構(gòu)(簡稱SAGM結(jié)構(gòu)，Separate Absorption-Grading-Multiplication layer structure)。漸變層由In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料構(gòu)成，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。如果所述雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)同時(shí)包括電荷層和漸變層，則所述漸變層設(shè)于所述電荷層與所述光吸收層之間，即分離式光吸收層、漸變層、電荷層及雪崩增益層結(jié)構(gòu)(簡稱SAGCM結(jié)構(gòu)，Separate Absorption-Grading-Charge-Multiplication layer structure)。

一般光吸收層和電荷層(或雪崩增益層)的材料可能不同，當(dāng)兩種材料不同時(shí)，其能帶的不連續(xù)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)能量壁壘，這個(gè)能量壁壘太大的話會(huì)對(duì)電子及空穴的移動(dòng)造成阻礙而降低器件的頻率響應(yīng)，因此適度的外延一個(gè)漸變層(材料成分的漸變)可以明顯的降低這個(gè)能量壁壘，從而提高器件的頻率響應(yīng)。一般這個(gè)材料的漸變是從光吸收層的成分逐漸的改變到電荷層(或雪崩增益層)的成分。

本發(fā)明還公開了一種雪崩二極管的制造方法，所述雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)自下而上包括襯底層、光吸收層、雪崩增益層和鋅擴(kuò)散層；采用InP材料構(gòu)成所述鋅擴(kuò)散層，同時(shí)采用In_0.52Al_0.48As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料構(gòu)成所述雪崩增益層，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1；采用鋅擴(kuò)散的方法形成雪崩二極管的鋅擴(kuò)散區(qū)域。

本發(fā)明采用InP材料構(gòu)成鋅擴(kuò)散層，同時(shí)采用In_0.52Al_0.48As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料構(gòu)成雪崩增益層；再采用鋅擴(kuò)散的方法形成雪崩二極管的鋅擴(kuò)散區(qū)域。由于鋅在InP材料中的擴(kuò)散速度是比在In_0.52Al_0.48As材料中快數(shù)十倍以上，所以當(dāng)鋅從InP材料擴(kuò)散到In_0.52Al_0.48As材料時(shí)，而只有很少的鋅擴(kuò)散進(jìn)In_0.52Al_0.48As材料，最后P-N結(jié)的位置能夠被準(zhǔn)確的控制在InP及In_0.52Al_0.48As材料的界面上，有效控制鋅擴(kuò)散區(qū)域的深度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制雪崩增益層的厚度，提升雪崩二極管器件的良率。鋅在In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中的擴(kuò)散速度都遠(yuǎn)小于在InP材料中的擴(kuò)散速度。

所述鋅擴(kuò)散層由不摻雜或是摻雜濃度小于1×10¹⁷cm^-3的InP材料構(gòu)成InP材料構(gòu)成。所述In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料的漸變方式采用連續(xù)的線性漸變方式或不連續(xù)的跳躍漸變方式。

采用In_0.53Ga_0.47As材料、InP材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料構(gòu)成所述光吸收層，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

所述雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)還包括電荷層，所述電荷層設(shè)于所述雪崩增益層與所述光吸收層之間，采用In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料構(gòu)成所述電荷層，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

所述雪崩二極管的外延結(jié)構(gòu)還包括漸變層，所述漸變層設(shè)于所述雪崩增益層與所述光吸收層之間，采用In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料、In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料、In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料的成分漸變材料構(gòu)成所述漸變層，其中In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)材料或In_xGa_(1-x)As_yP_(1-y)的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1，In_xGa_yAl_(1-x-y)As材料或In_xGa_yAl_(1-x-y)As的成分漸變材料中0<x<1、0<y<1且0<(x+y)<1。

本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。